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CN101799579A - 变焦镜头和图像拾取装置 - Google Patents

变焦镜头和图像拾取装置 Download PDF

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CN101799579A
CN101799579A CN201010111012A CN201010111012A CN101799579A CN 101799579 A CN101799579 A CN 101799579A CN 201010111012 A CN201010111012 A CN 201010111012A CN 201010111012 A CN201010111012 A CN 201010111012A CN 101799579 A CN101799579 A CN 101799579A
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lens
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Abstract

本发明涉及一种变焦镜头以及图像拾取装置。该变焦镜头从物体侧至成像侧依次包括：正折射的、固定的第一透镜单元；负折射的第二透镜单元，主要用于变焦从而可移动；正折射的、固定的第三透镜单元；正折射的第四透镜单元，在响应变焦时用于校正焦点位置并执行聚焦从而可移动；以及正折射的第五透镜单元。第五透镜单元从物体侧至成像侧依次包括：负折射的固定子单元；和正折射的子单元，可与光轴基本垂直地移动。通过与光轴基本垂直地移动可移动子单元可与光轴基本垂直地移动形成在成像面上的图像。将孔径光阑设置在第三透镜单元的物体侧上。第三透镜单元包括正折射子单元和负折射子单元。

Description

变焦镜头和图像拾取装置
相关申请的参考
本申请包含涉及于2009年2月10日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2009-028517中所公开的主题，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及变焦镜头和图像拾取装置，更具体地，涉及具有光学图像稳定功能及配置有高图像质量和高倍率的小型透镜配置的变焦镜头和图像拾取装置的技术领域。
背景技术
近年来，诸如摄像机和数码摄像机的小型图像拾取装置对于家庭使用来说已经普及。考虑到可携带性，尤其期望这种小型图像拾取装置小巧并且具有高图像质量和高倍率。
为了实现尺寸减小并且提高这种图像拾取装置的图像质量和倍率，减小包含在图像拾取装置中的图像拍摄镜头尤其是变焦镜头的总长度和深度以及改善这些镜头的性能是很重要的。
此外，近来，对光学图像稳定功能的需求不断增加，为了满足光学稳定功能的要求及减小尺寸和提高图像质量和倍率的要求，设计难度已变得很高。
在这种情况下，日本未审查专利申请公开第2003-228001号公开了示例性的变焦镜头，从物体侧至成像侧依次包括：具有正折射力的第一透镜单元、具有负折射力的第二透镜单元、具有正折射力的第三透镜单元、具有负折射力的第四透镜单元以及具有正折射力的第五透镜单元。
在日本未审查专利申请公开第2003-228001号中所公开的变焦镜头中，第三透镜单元包括具有正折射力的透镜元件和具有负折射力的透镜元件。为了校正由于相机抖动所导致的图像模糊，在与光轴基本垂直的方向上移动第三透镜单元。
因此，根据日本未审查专利申请公开第2003-228001号，实现了用于能够稳定光学图像的摄像机的变焦镜头。
在日本未审查专利申请公开第2006-23593号中公开了另一种示例性的变焦镜头。该变焦镜头从物体侧至成像侧依次包括：具有正折射力的第一透镜单元、具有负折射力的第二透镜单元、具有正折射力的第三透镜单元、具有正折射力的第四透镜单元以及具有正折射力的第五透镜单元。
在日本未审查专利申请公开第2006-23593号中所公开的变焦镜头中，第五透镜单元从物体侧至成像侧依次包括：具有正折射力的正子单元和具有负折射力的负子单元。为了校正由于相机抖动所导致的图像模糊，在与光轴基本垂直的方向上移动该正子单元。
因此，根据日本未审查专利申请公开第2006-23593号，实现了用于能够稳定光学图像的摄像机的变焦镜头。
在前述相关技术的各变焦镜头中，在与光轴基本垂直的方向上移动特定的透镜单元，以便主要校正由于相机抖动所导致的在摄远端(telephoto)处或者摄远端附近的图像模糊，从而实现良好的图像和光学性能。确定这种变焦镜头的配置，以通过小型化、高倍率化等来实现上述图像稳定功能和期望的光学性能。
在日本未审查专利申请公开第2003-228001号和第2006-23593号中所公开的变焦镜头均包括五个透镜单元，从而实现高倍率、高图像质量、光学图像稳定功能以及良好的光学性能。
发明内容
然而，通过引入光学图像稳定功能，日本未审查专利申请公开第2003-228001号和第2006-23593号中所公开的相关技术的变焦镜头中出现了以下所述的多个问题。
具体地，通过引入光学图像稳定功能，包括变焦镜头的装置的总尺寸随着包括相关机械组件的图像稳定机构而增大，这与减小镜头套筒的总尺寸的想法相反。
问题实例如下。在日本未审查专利申请公开第2003-228001号中所公开的变焦镜头中，在与光轴基本垂直的方向上移动第三透镜单元，以校正由于相机抖动所导致的图像模糊。通常，与进入除第一透镜单元之外的其他透镜单元时相比较，进入第三透镜单元的光束趋于具有较大直径。考虑用于图像稳定的移动，在其表面上的第三透镜单元的有效直径变得非常大。因此，增大了包含变焦镜头的装置的尺寸。
此外，将第三透镜单元设置在光轴方向上的整个透镜系统的约中心位置处，并且该第三透镜单元具有强折射力。因此，当在与光轴基本垂直的方向上移动第三透镜单元时，其他透镜单元上的光束的位置显著改变，并且在其各个表面上的这些透镜单元的有效直径增大。因此，增大了包含变焦镜头的装置的总尺寸。
在日本未审查专利申请公开第2006-23593号中所公开的变焦镜头中，第五透镜单元从物体侧至成像侧依次包括正子单元和负子单元，以校正由于相机抖动所导致的图像模糊，而位于物体侧上的正子单元，在与光轴基本垂直的方向上移动该正子单元。因此，用于设置图像稳定机构的间隔将相对于光轴被设置在正子单元的两侧上。因此，增大了包括变焦镜头的装置的总长度。
而且，在正子单元的相对于光轴的两侧上设置用于图像稳定机构的间隔增加了对光学设计的制约。这会使图像质量劣化。
如上所述，日本未审查专利申请公开第2003-228001号和第2006-23593号中所公开的变焦镜头的缺陷在于由于负责光学图像稳定的透镜单元的位置，包含变焦镜头的装置的总长度增大。
在期望实现的倍率和图像质量均较高的情况下，装置的总尺寸的增大是显著的。这严重阻碍了具有光学图像稳定功能的小型化、高倍率变焦镜头的实现。
期望本发明提供克服了上述问题的变焦镜头和图像拾取装置并且均实现了具有小型机身、高图像质量、高倍率且具有光学图像稳定功能的镜头配置。
为了解决上述问题，根据本发明的第一实施例的变焦镜头从物体侧至成像侧依次包括：其位置固定并且具有正折射力的第一透镜单元，具有负折射力并且主要用于变焦从而可移动的第二透镜单元，其位置固定并且具有正折射力的第三透镜单元，具有正折射力并且用于响应于变焦而执行焦点位置的校正和聚焦从而可移动的第四透镜单元，以及具有正折射力的第五透镜单元。第五透镜单元从物体侧至成像侧依次包括：具有负折射力并且其位置固定的固定子单元，和具有正折射力并且在与光轴基本垂直的方向上可移动的可移动子单元。通过在与光轴基本垂直的方向上移动第五透镜单元的可移动子单元，可在与光轴基本垂直的方向上移动形成在成像面上的图像。将孔径光阑设置在第三透镜单元的物体侧上。第三透镜单元包括具有正折射力的正子单元和具有负折射力的负子单元。
在根据第一实施例的变焦镜头中，第三透镜单元包括两个子单元，而与成像侧端最接近的所有的透镜单元之一(即，可移动子单元)可在与光轴基本垂直的方向上移动。
因此，具有光学图像稳定功能的小型变焦镜头提供有高图像质量和高倍率。
在根据第一实施例的变焦镜头中，期望第三透镜单元满足以下条件表达式：
0.4＜|f31/f32|＜0.6
0.3＜fw/f31＜0.5
其中，f31表示包含在第三透镜单元中的正子单元的焦距，f32表示包含在第三透镜单元中的负子单元的焦距，fw表示在广角端处的变焦镜头的总焦距。
由于变焦镜头满足以上条件表达式，故使包含在第三透镜单元中的正子单元和负子单元的折射力最优化。
因此，抑制了彗形像差和场曲率(field curvature)的出现，并且实现了良好的分辨率，从而改善了图像质量。
在根据第一实施例的变焦镜头中，期望第三透镜单元的负子单元包括粘结在一起的正折射透镜元件和负折射透镜元件。
由于负子单元包括粘结在一起的正折射透镜元件和负折射透镜元件，所以能够很好地校正广角端处及其附近的纵向色差。
从而，实现了高对比度分辨率。
在根据第一实施例的变焦镜头中，期望第三透镜单元的负子单元满足以下条件表达式：
0.3＜|f32f/f32s|＜0.6
0.6＜f3/f32s＜0.8
其中，f32f表示包含在第三透镜单元的负子单元中的负折射透镜元件的焦距，f32s表示包含在第三透镜单元的负子单元中的正折射透镜元件的焦距，f3表示第三透镜单元的焦距。
由于变焦镜头满足以上条件表达式，故使负折射透镜单元和正折射透镜单元的折射力最优化。
因此，抑制了纵向色差、场曲率以及彗形像差的出现，并且实现了良好的分辨率，从而改善了图像质量。
为了解决以上问题，根据本发明的第二实施例的图像拾取装置包括变焦镜头和将通过变焦镜头所形成的光学图像转换成为电信号的图像拾取装置。变焦镜头从物体侧至成像侧依次包括：其位置固定并且具有正折射力的第一透镜单元，具有负折射力并且主要用于变焦从而可移动的第二透镜单元，其位置固定并且具有正折射力的第三透镜单元，具有正折射力并且用于响应于变焦而执行焦点位置的校正和聚焦从而可移动的第四透镜单元，以及具有正折射力的第五透镜单元。第五透镜单元从物体侧至成像侧依次包括：具有负折射力并且其位置固定的固定子单元，和具有正折射力并且在与光轴基本垂直的方向上可移动的可移动子单元。通过在与光轴基本垂直的方向上移动第五透镜单元的可移动子单元，可在与光轴基本垂直的方向上移动形成在成像面上的图像。将孔径光阑设置在第三透镜单元的物体侧上。第三透镜单元包括具有正折射力的正子单元和具有负折射力的负子单元。
在根据第二实施例的变焦镜头中，第三透镜单元包括两个子单元，而与成像侧端最接近的所有的透镜单元之一(即，可移动子单元)可在与光轴基本垂直的方向上移动。
因此，具有光学图像稳定功能的小型变焦镜头提供有高图像质量和高倍率。
附图说明
连同图2～图13，图1涉及根据本发明的一般实施例的变焦镜头和图像拾取装置，具体地示出了根据本发明的第一示例性实施例的变焦镜头的配置；
连同图3和图4，图2示出了通过将具体值应用于第一示例性实施例所提供的数字实例的像差，具体地示出了广角端处的球面像差、像散(astigmatism)以及歪曲像差；
图3示出了中间焦距处的球面像差、像散以及歪曲像差；
图4示出了摄远端处的球面像差、像散以及歪曲像差；
图5示出了根据本发明的第二示例性实施例的变焦镜头的配置；
连同图7和图8，图6示出了通过将具体值应用于第二示例性实施例所提供的数字实例的像差，具体地示出了广角端处的球面像差、像散以及歪曲像差；
图7示出了中间焦距处的球面像差、像散以及歪曲像差；
图8示出了摄远端处的球面像差、像散以及歪曲像差；
图9示出了根据本发明的第三示例性实施例的变焦镜头的配置；
连同图11和图12，图10示出了通过将具体值应用于第三示例性实施例所提供的数字实例的像差，具体地示出了广角端处的球面像差、像散以及歪曲像差；
图11示出了中间焦距处的球面像差、像散以及歪曲像差；
图12示出了摄远端处的球面像差、像散以及歪曲像差；
图13为根据本发明的示例性实施例的图像拾取装置的框图。
具体实施方式
现在，将描述本发明的实施例。
变焦镜头的配置
首先，将描述根据本发明的一般实施例的变焦镜头。
根据本发明的一般实施例的变焦镜头从物体侧至成像侧依次包括：具有正折射力的第一透镜单元、具有负折射力的第二透镜单元、具有正折射力的第三透镜单元、具有正折射力的第四透镜单元以及具有正折射力的第五透镜单元。
将第一透镜单元固定在特定位置处。第二透镜单元主要用于变焦从而可移动。将第三透镜单元固定在特定位置处。第四透镜单元是可移动的，用于响应于变焦而执行聚焦位置校正和聚焦。
第五透镜单元从物体侧至成像侧依次包括：具有负折射力并且固定在特定位置处的固定子单元和具有正折射力并且在与光轴基本垂直的方向上可移动的可移动子单元。
根据本发明的一般实施例的变焦镜头通过在与光轴基本垂直的方向上移动第五透镜单元的可移动子单元，能够在相同的方向上移动形成在成像面上的图像。
如上所述，在根据本发明的一般实施例的变焦镜头中，第五透镜单元包括：固定子单元和可移动子单元，并且通过在与光轴基本垂直的方向上移动在所有的透镜单元中的设置在与成像侧端最接近的位置处的可移动子单元，可在相同的方向上移动形成在成像面上的图像。因此，通过在与光轴基本垂直的方向上移动第五透镜单元的可移动子单元来校正由于相机抖动等所导致的图像模糊。
穿过与成像侧端最接近的透镜单元的光束的有效直径相对较小。由于与成像侧端最接近的子单元用于校正图像模糊从而可移动，所以减小了容纳变焦镜头的镜头套筒的尺寸。
此外，由于将可移动子单元设置在与成像侧端最接近的位置处，所以发生在校正图像模糊时的在光束穿过其他透镜单元的位置中的改变会很小。因此，进一步减小了镜头套筒的尺寸。
此外，由于将可移动子单元设置在与成像侧端最接近的位置处，所以放松了相对于光轴在可移动子单元的两侧上设置间隔的限制。因此，改善了光学性能，并且减小了镜头套筒的尺寸。
在根据本发明的一般实施例的变焦镜头中，将孔径光阑设置在第三透镜单元的物体侧上，第三透镜单元包括具有正折射力的正子单元和具有负折射力的负子单元。
由于将孔径光阑设置在第三透镜单元的物体侧上并且第三透镜单元包括前述两个子单元，所以减小了第三透镜单元和随后的透镜单元的光轴方向的总长度，其中，将该第三透镜单元和随后的透镜单元相对于孔径光阑设置在成像侧上并且在包含五个透镜单元的配置中趋于变大。因此，减小了变焦镜头的总尺寸。
此外，由于第三透镜单元包括正子单元和负子单元，所以能够很好地校正仅用第五透镜单元难以校正的广角端处及其附近的像差分量，具体地，色差。
通过上述配置，具有光学图像稳定功能的小型变焦镜头提供有高图像质量和高倍率。
期望根据本发明的一般实施例的变焦镜头满足以下条件表达式(1)和(2)：
0.4＜|f31/f32|＜0.6...(1)
0.3＜fw/f31＜0.5...(2)
其中，f31表示包含在第三透镜单元中的正子单元的焦距，f32表示包含在第三透镜单元中的负子单元的焦距，fw表示广角端处的变焦镜头的总焦距。
条件表达式(1)定义了第三透镜单元中的具有正折射力的正子单元与具有负折射力的负子单元之间的适当的焦距比率，即，折射力比。
如果超过条件表达式(1)的上限，则包含在第三透镜单元中的负子单元的折射力会变得过强。具体地，设置在相对于孔径光阑的成像侧上的第三透镜单元和随后的透镜单元的总长度变长。因此，增大了镜头套筒的尺寸。而且，设置在相对于第三透镜单元的正子单元的成像侧上的负子单元和随后的透镜单元的透镜表面上的光束入射高度变大。因此，随着像差(尤其是，彗形像差)的增大，分辨率显著降低。
反之，如果超过条件表达式(1)的下限，则包含在第三透镜单元中的正子单元的折射力变得过强。这增大了第三透镜单元的光汇聚作用。因此，难以在从第五透镜单元的可移动子单元至成像侧端的范围内设置用于图像稳定功能的间隔。而且，随着在第三透镜单元的正子单元中出现的像差(尤其是，彗形像差)的增大，分辨率显著降低。
因此，如果变焦镜头满足条件表达式(1)，则能够抑制包括彗形像差的像差增大，并且实现了良好的分辨率，从而改善了图像质量。
条件表达式(2)定义了广角端处的变焦镜头本身与第三透镜单元的正子单元之间的适当的焦距比率，即，折射力比。
如果超过条件表达式(2)的上限，则第三透镜单元的正子单元的折射力会变得过强。因此，光学性能在整个变焦范围内被显著劣化。具体地，在整个变焦范围内出现过校正，导致在下侧出现场弯曲并且增大了彗形像差。因此，减小了分辨率。
反之，如果超过条件表达式(2)的下限，则第三透镜单元的正子单元的折射力变得过弱。因此，光学性能在整个变焦范围内被显著劣化。具体地，在整个变焦范围内出现过校正，导致在上侧出现场弯曲并且增大了彗形像差。因此，减小了分辨率。
因此，如果变焦镜头满足条件表达式(2)，则能够抑制场曲率和彗形像差的出现，并且实现了良好的分辨率，从而改善了图像质量。
期望包含在根据本发明的一般实施例的变焦镜头的第三透镜单元中的负子单元包括粘结在一起的具有正折射力的透镜元件(下文中，称作正折射透镜元件)和具有负折射力的透镜元件(下文中，称作负折射透镜元件)。
通过包括粘结在一起的正折射透镜元件和负折射透镜元件的第三透镜单元的负子单元，广角端处及其附近的纵向色差能够得到尤其好地校正。因此，实现了高对比度分辨率。
期望包含在根据本发明的一般实施例的变焦镜头的第三透镜单元中的负子单元满足以下条件表达式(3)和(4)：
0.3＜|f32f/f32s|＜0.6...(3)
0.6＜f3/f32s＜0.8...(4)
其中，f32f表示包含在第三透镜单元的负子单元中的负折射透镜元件的焦距，f32s表示包含在第三透镜单元的负子单元中的正折射透镜元件的焦距，f3表示第三透镜单元的焦距。
条件表达式(3)定义了包含在第三透镜单元的负子单元中的正折射透镜元件与负折射透镜元件之间的适当焦距比率，即折射力比。
如果超过条件表达式(3)的上限，则正折射透镜元件的折射力变得过强。因此，尤其在广角端处及其附近的光学性能被显著劣化。具体地，广角端处及其附近的纵向色差会增加。因此，减小了分辨率。
反之，如果超过条件表达式(3)的下限，则正折射透镜元件的折射力变得过弱。因此，尤其在广角端处及其附近的光学性能被显著劣化。具体地，广角端处及其附近的纵向色差的校正平衡会受到干扰。因此，减小了分辨率。
因此，如果变焦镜头满足条件表达式(3)，则能够很好地校正纵向色差，并且实现良好的分辨率，从而改善了图像质量。
条件表达式(4)定义了第三透镜单元与包含在第三透镜单元的负子单元中的正折射透镜元件之间的适当焦距比率，即折射力比。
如果超过条件表达式(4)的上限，则正折射透镜元件的折射力变得过强。因此，光学性能在整个变焦范围内被显著劣化。具体地，广角端处及其附近的纵向色差增大。此外，因为过校正，所以在下侧出现场弯曲并且彗形像差在整个变焦范围内增大。因此，减小了分辨率。
反之，如果超过条件表达式(4)的下限，则正折射透镜元件的折射力变得过弱。因此，光学性能在整个变焦范围内被显著劣化。具体地，广角端处及其附近的纵向色差增大。此外，因为不充分的校正，在上侧出现场弯曲并且彗形像差在整个变焦范围内增大。因此，减小了分辨率。
因此，如果变焦镜头满足条件表达式(4)，则能够抑制纵向色差、场弯曲以及彗形像差的出现，并且实现了良好的分辨率，从而改善了图像质量。
示例性实施例
现在，将参照附图和表格描述根据本发明的一般实施例的变焦镜头的示例性实施例和通过将具体数字应用于示例性实施例所提供的数字实例。
用在以下所提供的表格和描述中的符号的含义如下。
“Ri”表示从物体侧开始计数的第i个表面的曲率半径，“Di”表示第i个表面和第(i+1)个表面之间沿着光轴的表面距离，“Ni”表示构成具有第i个表面的透镜元件的材料相对于d线(波长587.6nm)的折射率，“νi”表示构成具有第i个表面的透镜元件的材料相对于d线(波长587.6nm)的色散系数(Abbe number)。关于曲率半径，“ASP”表示所关心的表面为非球面。关于沿着光轴的表面距离，“可变”表示距离可变。此外，“Fno”表示f数，“ω”表示半视角。
与各个数字实例相对应的变焦镜头均包括具有非球面的几个透镜元件。将每个非球面的形状表示如下：
Xi＝(Ci·Y2)/{1+(1-Ci2·Y2)1/2}+A4·Y4+A6·Y6+A8·Y8+A10·Y10其中，“Xi”表示作为非球面的第i个表面的光轴方向坐标，“Ci”表示第i个表面的近轴曲率(曲率半径的倒数)，“Y”表示与光轴的距离，并且“A4”、“A6”、“A8”以及“A10”分别表示4阶、6阶、8阶以及10阶的非球面系数。
根据以下所述的第一～第三示例性实施例的变焦镜头1A、1B以及1C均从物体侧至成像侧依次包括：具有正折射力的第一透镜单元GR1、具有负折射力的第二透镜单元GR2、具有正折射力的第三透镜单元GR3、具有正折射力的第四透镜单元GR4和具有正折射力的第五透镜单元GR5。
将第一透镜单元GR1固定至特定位置。第二透镜单元GR2主要用于变焦从而可移动。将第三透镜单元GR3固定至特定位置。第四透镜单元GR4用于响应于变焦而校正焦点位置并聚焦从而可移动。
第二透镜单元GR2、第三透镜单元GR3、第四透镜单元GR4以及第五透镜单元GR5均具有至少一个非球面。
第一示例性实施例
图1示出了根据本发明的第一示例性实施例的变焦镜头1A的配置。变焦镜头1A包括12个透镜元件。
第一透镜单元GR1具有正折射力并且包括以从物体侧至成像侧的顺序所配置的3个透镜元件L1、L2以及L3。
透镜元件L1具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L2为双面凸透镜元件。透镜元件L1和L2一起形成粘结透镜，其中，具有相同曲率半径的凹面和凸面粘结在一起而形成粘结表面R2。透镜元件L3为其凹面面对成像侧的弯月形透镜元件。
第二透镜单元GR2具有负折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序所配置的3个透镜元件L4、L5以及L6。
透镜元件L4具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L5为双面凹透镜元件。透镜元件L6为双面凸透镜元件。透镜元件L5和L6一起形成粘结透镜，其中，具有相同曲率半径的凹面和凸面粘结在一起而形成粘结表面R9。
第三透镜单元GR3具有正折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序所配置的3个透镜元件L7、L8以及L9。透镜元件L7形成具有正折射力的正子单元GR3-1。透镜元件L8和L9一起形成具有负折射力的负子单元GR3-2。
透镜元件L7为双面凸透镜元件。透镜元件L8和L9均具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L8和L9一起形成粘结透镜，其中，具有相同曲率半径的凹面和凸面粘结在一起而形成粘结表面R15。
第四透镜单元GR4具有正折射力并且包括透镜元件L10。
透镜元件L10为双面凸透镜元件。
第五透镜单元GR5具有正折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序配置的2个透镜元件L11和L12。透镜元件L11形成具有负折射力的并且其位置固定的固定子单元GR5-1。透镜元件L12形成具有正折射力并且在与光轴基本垂直的方向上可移动的可移动子单元GR5-2。
透镜元件L11具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L12为双面凸透镜元件。
将孔径光阑IR(光阑表面R11)设置在第二透镜单元GR2和第三透镜单元GR3之间。将滤光镜FL设置在第五透镜单元GR5和成像面IMG之间。
表1总结了通过将具体值应用于第一示例性实施例的变焦镜头1A所提供的数字实例1A中的透镜数据。
表1
Figure GSA00000016287300171
在变焦镜头1A中，以下表面为非球面：包含在第二透镜单元GR2中的透镜元件L4的成像侧表面(R7)、包含在第三透镜单元GR3中的透镜元件L7的物体侧表面(R12)、包含在第三透镜单元GR3中的透镜元件L7的成像侧表面(R13)、包含在第四透镜单元GR4中的透镜元件L10的物体侧表面(R17)、包含在第四透镜单元GR4中的透镜元件L10的成像侧表面(R18)、包含在第五透镜单元GR5中的透镜元件L11的成像侧表面(R20)以及包含在第五透镜单元GR5中的透镜元件L12的成像侧表面(R22)。表2总结了在数字实例1A中的单个非球面的4阶、6阶、8阶以及10阶非球面系数A4、A6、A8以及A10。
在表2和总结非球面系数的以下其他表格中，“E-i”为以10为基数的指数表达式，即，“10-i”。例如，“0.12345E-05”表示“0.12345×10-5”。
表2
  非球面系数   A4   A6   A8   A10
  R7   5.092E-06   -4.945E-06   3.745E-07   -1.205E-08
  R12   2.432E-09   -6.166E-05   0.000E+00   0.000E+00
  R13   4.027E-05   0.000E+00   0.000E+00   0.000E+00
  R17   -9.972E-05   -2.000E-07   0.000E+00   0.000E+00
  R18   4.229E-05   0.000E+00   0.000E+00   0.000E+00
  R20   -1.475E-04   8.945E-07   -1.093E-07   0.000E+00
  R22   1.731E-04   -2.958E-06   5.118E-08   0.000E-00
当在变焦镜头1A中执行广角端和摄远端之间的变焦时，以下表面距离改变：第一透镜单元GR1和第二透镜单元GR2之间的表面距离D5，第二透镜单元GR2和孔径光阑IR之间的表面距离D10，第三透镜单元GR3和第四透镜单元GR4之间的表面距离D16，以及第四透镜单元GR4和第五透镜单元GR5之间的表面距离D18。表3总结了当物体在无穷远处的情况下数字实例1A中在广角端(焦距比率：1.00)、中间焦距处(焦距比率：5.25)、以及摄远端(焦距比率：10.92)的前述可变表面距离。
表3
  焦距比率   1.00   5.25   10.92
  D5   0.720   15.550   20.135
  D10   20.755   5.926   1.340
  D16   6.656   2.288   6.848
  D18   1.391   5.760   1.200
图2～图4为当焦点在无穷远处的物体上时对于数字实例1A的像差示图。图2示出了在广角端(焦距比率：1.00)的像差。图3示出了在中间焦距处(焦距比率：5.25)的像差。图4示出了在摄远端(焦距比率：10.92)的像差。
在图2～图4中，球面像差图均示出了对于d线(波长587.6nm)、g线(波长435.8nm)以及c线(波长656.3nm)的值，像散图均示出了用实线表示的径向(sagittal)像面的值和用虚线表示的经向(meridional)像面的值。
如像差图中所示，显而易见，在数字实例1A中很好地校正了像差并且实现了高图像性能。
第二示例性实施例
图5示出了根据本发明的第二示例性实施例的变焦镜头1B的配置。变焦镜头1B包括12个透镜元件。
第一透镜单元GR1具有正折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序所配置的3个透镜元件L1、L2以及L3。
透镜元件L1具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L2为双面凸透镜元件。透镜元件L1和L2一起形成粘结透镜，其中，具有相同曲率半径的凹面和凸面粘结在一起而形成粘结表面R2。透镜元件L3为其凹面面对成像侧的弯月形透镜元件。
第二透镜单元GR2具有负折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序所配置的3个透镜元件L4、L5以及L6。
透镜元件L4具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L5为双面凹透镜元件。透镜元件L6为双面凸透镜元件。透镜元件L5和L6一起形成粘结透镜，其中，具有相同曲率半径的凹面和凸面粘结在一起而形成粘结表面R9。
第三透镜单元GR3具有正折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序所配置的3个透镜元件L7、L8以及L9。透镜元件L7形成具有正折射力的正子单元GR3-1。透镜元件L8和L9一起形成具有负折射力的负子单元GR3-2。
透镜元件L7为双面凸透镜元件。透镜元件L8为双面凸透镜元件。透镜元件L9为双面凹透镜元件。透镜元件L8和L9一起形成粘结透镜，其中，具有相同曲率半径的凹面和凸面粘结在一起而形成粘结表面R15。
第四透镜单元GR4具有正折射力并且包括透镜元件L10。
透镜元件L10为双面凸透镜元件。
第五透镜单元GR5具有正折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序配置的2个透镜元件L11和L12。透镜元件L11形成具有负折射力的并且其位置固定的固定子单元GR5-1。透镜元件L12形成具有正折射力并且在与光轴基本垂直的方向上可移动的可移动子单元GR5-2。
透镜元件L11具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L12为双面凸透镜元件。
将孔径光阑IR(光阑表面R11)设置在第二透镜单元GR2和第三透镜单元GR3之间。将滤光镜FL设置在第五透镜单元GR5和成像面IMG之间。
表4总结了通过将具体值应用于第二示例性实施例的变焦镜头1B所提供的数字实例1B中的透镜数据。
表4
Figure GSA00000016287300211
在变焦镜头1B中，以下表面为非球面：包含在第二透镜单元GR2中的透镜元件L4的成像侧表面(R7)、包含在第三透镜单元GR3中的透镜元件L7的物体侧表面(R12)、包含在第三透镜单元GR3中的透镜元件L7的成像侧表面(R13)、包含在第四透镜单元GR4中的透镜元件L10的物体侧表面(R17)、包含在第四透镜单元GR4中的透镜元件L10的成像侧表面(R18)、包含在第五透镜单元GR5中的透镜元件L11的成像侧表面(R20)以及包含在第五透镜单元GR5中的透镜元件L12的成像侧表面(R22)。表5总结了在数字实例1B中的单个非球面的4阶、6阶、8阶以及10阶非球面系数A4、A6、A8以及A10。
表5
  非球面系数   A4   A6   A8   A10
  R7   8.198E-06   -5.858E-06   5.000E-07   -1.688E-08
  非球面系数   A4   A6   A8   A10
  R12   -4.978E-05   3.161E-08   0.000E+00   0.000E+00
  R13   3.405E-05   0.000E+00   0.000E+00   0.000E+00
  R17   -8.833E-05   -1.630E-07   0.000E-00   0.000E+00
  R18   7.692E-05   0.000E+00   0.000E+00   0.000E+00
  R20   -1.185E-04   -1.677E-06   -1.176E-07   0.000E+00
  R22   1.385E-04   2.001E-07   3.556E-08   0.000E-00
当在变焦镜头1B中执行广角端和摄远端之间的变焦时，以下表面距离改变：第一透镜单元GR1和第二透镜单元GR2之间的表面距离D5，第二透镜单元GR2和孔径光阑IR之间的表面距离D10，第三透镜单元GR3和第四透镜单元GR4之间的表面距离D16，以及第四透镜单元GR4和第五透镜单元GR5之间的表面距离D18。表6总结了当物体在无穷远处的情况下数字实例1B中在广角端(焦距比率：1.00)、中间焦距处(焦距比率：5.24)以及摄远端(焦距比率：10.86)的前述可变表面距离。
表6
  焦距比率   1.00   5.24   10.86
  D5   0.720   15.463   19.912
  D10   20.532   5.789   1.340
  D16   6.028   2.151   5.984
  D18   1.554   5.432   1.598
图6～图8为当焦点在无穷远处的物体上时对于数字实例1B的像差示图。图6示出了在广角端(焦距比率：1.00)的像差。图7示出了在中间焦距处(焦距比率：5.24)的像差。图8示出了在摄远端(焦距比率：10.86)的像差。
在图6～图8中，球面像差图均示出了对于d线(波长587.6nm)、g线(波长435.8nm)以及c线(波长656.3nm)的值，像散图均示出了用实线表示的径向像面的值和用虚线表示的经向像面的值。
如像差图中所示，显而易见，在数字实例1B中很好地校正了像差并且实现了高图像性能。
第三示例性实施例
图9示出了根据本发明的第三示例性实施例的变焦镜头1C的配置。变焦镜头1C包括12个透镜元件。
第一透镜单元GR1具有正折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序所配置的3个透镜元件L1、L2以及L3。
透镜元件L1具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L2为双面凸透镜元件。透镜元件L1和L2一起形成粘结透镜，其中，具有相同曲率半径的凹面和凸面粘结在一起而形成粘结表面R2。透镜元件L3为其凹面面对成像侧的弯月形透镜元件。
第二透镜单元GR2具有负折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序所配置的3个透镜元件L4、L5以及L6。
透镜元件L4具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L5为双面凹透镜元件。透镜元件L6为双面凸透镜元件。透镜元件L5和L6一起形成粘结透镜，其中，具有相同曲率半径的凹面和凸面粘结在一起而形成粘结表面R9。
第三透镜单元GR3具有正折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序所配置的3个透镜元件L7、L8以及L9。透镜元件L7形成具有正折射力的正子单元GR3-1。透镜元件L8和L9一起形成具有负折射力的负子单元GR3-2。
透镜元件L7为双面凸透镜元件。透镜元件L8为双面凸透镜元件。透镜元件L9为双面凹透镜元件。透镜元件L8和L9一起形成粘结透镜，其中，具有相同曲率半径的凹面和凸面粘结在一起而形成粘结表面R15。
第四透镜单元GR4具有正折射力并且包括透镜元件L10。
透镜元件L10为双面凸透镜元件。
第五透镜单元GR5具有正折射力并且包括以从物体侧至成像侧的这种顺序配置的2个透镜元件L11和L12。透镜元件L11形成具有负折射力的并且其位置固定的固定子单元GR5-1。透镜元件L12形成具有正折射力并且在与光轴基本垂直的方向上可移动的可移动子单元GR5-2。
透镜元件L11具有凸物体侧表面和凹成像侧表面。透镜元件L12为双面凸透镜元件。
将孔径光阑IR(光阑表面R11)设置在第二透镜单元GR2和第三透镜单元GR3之间。将滤光镜FL设置在第五透镜单元GR5和成像面IMG之间。
表7总结了通过将具体值应用于第三示例性实施例的变焦镜头1C所提供的数字实例1C中的透镜数据。
表7
在变焦镜头1C中，以下表面为非球面：包含在第二透镜单元GR2中的透镜元件L4的成像侧表面(R7)、包含在第三透镜单元GR3中的透镜元件L7的物体侧表面(R12)、包含在第三透镜单元GR3中的透镜元件L7的成像侧表面(R13)、包含在第四透镜单元GR4中的透镜元件L10的物体侧表面(R17)、包含在第四透镜单元GR4中的透镜元件L10的成像侧表面(R18)、包含在第五透镜单元GR5中的透镜元件L11的成像侧表面(R20)以及包含在第五透镜单元GR5中的透镜元件L12的成像侧表面(R22)。表8总结了在数字实例1C中的单个非球面的4阶、6阶、8阶以及10阶非球面系数A4、A6、A8以及A10。
表8
  非球面系数   A4   A6   A8   A10
  R7   -7.501E-06   -2.418E-06   2.015E-07   -7.752E-09
  R12   -8.096E-05   2.534E-27   0.000E+00   0.000E+00
  非球面系数   A4   A6   A8   A10
  R13   5.255E-05   0.000E+00   0.000E+00   0.000E+00
  R17   -9.799E-05   -2.000E-07   0.000E+00   0.000E-00
  R18   4.805E-05   0.000E+00   0.000E+00   0.000E+00
  R20   -1.446E-04   -1.689E-07   -6.959E-08   0.000E+00
  R22   1.700E-04   -1.898E-06   3.339E-08   0.000E-00
当在变焦镜头1C中执行广角端和摄远端之间的变焦时，以下表面距离改变：第一透镜单元GR1和第二透镜单元GR2之间的表面距离D5，第二透镜单元GR2和孔径光阑IR之间的表面距离D10，第三透镜单元GR3和第四透镜单元GR4之间的表面距离D16，以及第四透镜单元GR4和第五透镜单元GR5之间的表面距离D18。表9总结了当物体在无穷远处的情况下数字实例1C中在广角端(焦距比率：1.00)、中间焦距处(焦距比率：5.22)以及摄远端(焦距比率：10.92)的前述可变表面距离。
表9
  焦距比率   1.00   5.22   10.92
  D5   0.720   15.314   19.832
  D10   20.452   5.858   1.340
  D16   6.586   2.274   6.782
  D18   1.396   5.708   1.200
图10～图12为当焦点在无穷远处的物体上时对于数字实例1C的像差示图。图10示出了在广角端(焦距比率：1.00)的像差。图11示出了在中间焦距处(焦距比率：5.22)的像差。图12示出了在摄远端(焦距比率：10.92)的像差。
在图10～图12中，球面像差示图均示出了对于d线(波长587.6nm)、g线(波长435.8nm)以及c线(波长656.3nm)的值，像散图均示出了用实线表示的径向像面的值和用虚线表示的经向像面的值。
如像差图中所示，显而易见，在数字实例1C中很好地校正了像差并且实现了高图像性能。
条件表达式的总结
表10总结了对于单个变焦镜头1A、1B以及1C的条件表达式(1)～(4)的值。
即，表10总结了在条件表达式(1)中的f31、f32以及|f31/f32|的值，在条件表达式(2)中的fw、f31以及fw/f31的值，在条件表达式(3)中的f32f、f32s以及|f32f/f32s|的值，以及在条件表达式(4)中的f3、f32s以及f3/f32s的值。
表10
Figure GSA00000016287300281
如从表10中显而易见的，变焦镜头1A、1B以及1C均满足条件表达式(1)～(4)。
图像拾取装置的配置
现在，将描述根据本发明的另一一般实施例的图像拾取装置。
根据本发明的该一般实施例的图像拾取装置包括变焦镜头和将通过变焦镜头所形成的光学图像转换成为电信号的图像拾取装置。
在根据本发明的一般实施例的图像拾取装置中，变焦镜头从物体侧至成像侧依次包括：具有正折射力的第一透镜单元、具有负折射力的第二透镜单元、具有正折射力的第三透镜单元、具有正折射力的第四透镜单元以及具有正折射力的第五透镜单元。
将第一透镜单元固定在特定位置处。第二透镜单元主要用于变焦从而可移动。将第三透镜单元固定在特定位置处。第四透镜单元用于响应于变焦而执行焦点位置校正和聚焦从而可移动。
第五透镜单元从物体侧至成像侧依次包括：具有负折射力并且固定在特定位置处的固定子单元和具有正折射力并且在与光轴基本垂直的方向上可移动的可移动子单元。
在根据本发明的一般实施例的图像拾取装置中，变焦镜头通过在与光轴基本垂直的方向上移动第五透镜单元的可移动子单元，能够在相同的方向上移动形成在成像面上的图像。
如上所述，在根据本发明的一般实施例的图像拾取装置中，变焦镜头的第五透镜单元包括：固定子单元和可移动子单元，并且通过在与光轴基本垂直的方向上移动在所有的透镜单元中的设置在与成像侧端最接近的位置处的可移动子单元，可在相同的方向上移动形成在成像面上的图像。因此，通过在与光轴基本垂直的方向上移动第五透镜单元的可移动子单元来校正由于相机抖动等所导致的图像模糊。
穿过与成像侧端最接近的透镜单元的光束的有效直径相对较小。由于与成像侧端最接近的子单元用于校正图像模糊从而可移动，所以减小了容纳变焦镜头的镜头套筒的尺寸。
此外，由于将可移动子单元设置在与成像侧端最接近的位置处，所以发生在校正图像模糊时的在光束穿过其他透镜单元的位置中的改变会很小。因此，进一步减小了镜头套筒的尺寸。
此外，由于将可移动子单元设置在与成像侧端最接近的位置处，所以放松了相对于光轴在可移动子单元的两侧上设置间隔的限制。因此，改善了光学性能，并且减小了镜头套筒的尺寸。
在根据本发明的一般实施例的图像拾取装置中，将变焦镜头的孔径光阑设置在第三透镜单元的物体侧上，第三透镜单元包括具有正折射力的正子单元和具有负折射力的负子单元。
由于将孔径光阑设置在第三透镜单元的物体侧上并且第三透镜单元包括前述两个子单元，所以减小了第三透镜单元和随后的透镜单元的光轴方向的总长度，其中，将该第三透镜单元和随后的透镜单元相对于孔径光阑设置在成像侧上并且在包含五个透镜单元的配置中趋于变大。因此，减小了图像拾取装置的总尺寸。
此外，由于第三透镜单元包括正子单元和负子单元，所以能够很好地校正仅用第五透镜单元难以校正的广角端处及其附近的像差分量，具体地，色差。
通过上述配置，具有光学图像稳定功能的小型图像拾取装置提供有高图像质量和高倍率。
图13为根据本发明的一般实施例的图像拾取装置的示例性实施例的数码相机的框图。
图像拾取装置(数码相机)100包括：相机块10，负责图像拾取；相机信号处理部20，执行诸如对被拾取的图像信号进行模数转换的信号处理；图像处理部30，执行图像信号的记录和再生；液晶显示器(LCD)40，显示拾取的图像和其他信息；读写器(R/W)50，将图像信号写在存储卡1000上并且从中读取图像信号；中央处理器(CPU)60，控制整个图像拾取装置100；输入单元70，包括用户通过其执行期望的操作的各种开关等；以及透镜驱动控制部80，控制设置在相机块10中的透镜的驱动。
相机块10包括：光学系统，该光学系统包括变焦镜头11(根据本发明的示例性实施例的变焦镜头1A、1B以及1C的任何一个)；图像拾取装置12，诸如，电荷耦合装置(CCD)或者互补金属氧化物半导体(CMOS)等。
相机信号处理部20对图像拾取装置12的输出信号执行信号处理。该处理包括转换成为数字信号、噪声去除、图像质量校正以及转换成为亮度和色差信号。
例如，图像处理部30根据特定的图像数据格式对图像信号进行压缩编码和解压缩解码，并且执行包括分辨率等的数据规格的转换。
LCD 40具有显示关于由用户在输入单元70上执行的操作的各种数据及已拾取的图像等的功能。
R/W 50将通过图像处理部30所编码的图像数据写在存储卡1000上并且读取存储在存储卡1000中的图像数据。
例如，CPU 60用作根据从输入单元70所发出的指令输入信号控制设置在图像拾取装置100中的电路块的控制处理部。
输入单元70包括：例如，为快门操作所设置的快门释放按钮、为选择操作模式所设置的选择开关等。输入单元70将与通过用户所执行的操作相对应的指令输入信号输出至CPU 60。
透镜驱动控制部80根据来自CPU 60的控制信号来对用于驱动包含在变焦镜头11中的相关透镜元件的电动机等(未示出)进行控制。
例如，存储卡1000为可加载在连接至R/W 50的插槽之中或者可从该插槽中去除的半导体存储器。
现在，将描述在图像拾取装置100中执行的操作。
在图像拾取装置100准备拍摄的状态中，在CPU 60的控制下，将已由相机块10拾取的图像信号经由相机信号处理部20输出至LCD 40并且显示为通过相机的图像。当从输入单元70输入用于变焦的指令输入信号时，CPU 60将控制信号输出至透镜驱动控制部80，并且根据由透镜驱动控制部80的控制操作来移动变焦镜头11中的相关透镜元件。
当响应于来自输入单元70的指令输入信号来操作包含在相机块10中的快门(未示出)时，将拾取的图像信号从相机信号处理部20输出至图像处理部30，其中，对图像信号进行压缩和编码并且以预定数据格式将其转换成为数字数据。将经转换的数据输出至R/W 50，并将其写在存储卡1000上。
例如，当为了记录(拍摄)而将输入单元70的快门释放按钮按下一半或者全部按下时，执行聚焦。在聚焦操作中，透镜驱动控制部80根据来自CPU 60的控制信号移动变焦镜头11中的相关透镜元件。
记录在存储卡1000中的图像数据的再生过程如下。响应于对输入单元70执行的操作，R/W 50从存储卡1000读取期望的图像数据。随后，图像处理部30对图像数据执行解压缩和解码。随后，将再生图像信号输出至LCD 40，从而，在LCD 40上显示再生图像。
虽然上述示例性实施例涉及将图像拾取装置应用于数码相机的情况，但是图像拾取装置的应用不局限此。还可以将图像拾取装置应用于诸如数字摄像机、包含在诸如装备有相机的移动电话和个人数字助理(PDA)等的数字输入/输出装置中的相机单元的各种各样的其他装置。
在上述实施例中所指出的单个元件的形状和值仅为用于实施本发明的示例性形状和值，并且没有将其解释为限制本发明的技术范围。
本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素，可以有多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的权利要求或等同物的范围之内。

Claims (7)

1.一种变焦镜头，从物体侧至成像侧依次包括：
第一透镜单元，具有正折射力，并且所述第一透镜单元的位置固定；
第二透镜单元，具有负折射力，并且所述第二透镜单元是可移动的，主要用于变焦；
第三透镜单元，具有正折射力，并且所述第三透镜单元的位置固定；
第四透镜单元，具有正折射力，并且所述第四透镜单元是可移动的，用于响应于变焦而执行焦点位置校正和聚焦；以及
第五透镜单元，具有正折射力，
其中，所述第五透镜单元从所述物体侧至所述成像侧依次包括：
固定子单元，具有负折射力，并且所述固定子单元的位置固定；以及
可移动子单元，具有正折射力，并且所述可移动子单元在与光轴基本垂直的方向上可移动，
其中，通过在与所述光轴基本垂直的方向上移动所述第五透镜单元的所述可移动子单元，可在与所述光轴基本垂直的方向上移动形成在成像面上的图像，
其中，将孔径光阑设置在所述第三透镜单元的物体侧，以及
其中，所述第三透镜单元包括：
正子单元，具有正折射力；以及
负子单元，具有负折射力。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，所述第三透镜单元满足以下条件表达式：
0.4＜|f31/f32|＜0.6
0.3＜fw/f31＜0.5
其中，f31表示包含在所述第三透镜单元中的所述正子单元的
焦距，f32表示包含在所述第三透镜单元中的所述负子单元的
焦距，fw表示广角端处的所述变焦镜头的总焦距。
3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，所述第三透镜单元的所述负子单元包括粘结在一起的正折射透镜元件和负折射透镜元件。
4.根据权利要求2所述的变焦镜头，其中，所述第三透镜单元的所述负子单元包括粘结在一起的正折射透镜元件和负折射透镜元件。
5.根据权利要求3所述的变焦镜头，其中，所述第三透镜单元的所述负子单元满足以下条件表达式：
0.3＜|f32f/f32s|＜0.6
0.6＜f3/f32s＜0.8
其中，f32f表示包含在所述第三透镜单元的所述负子单元中的所述负折射透镜元件的焦距，f32s表示包含在所述第三透镜单元的所述负子单元中的所述正折射透镜元件的焦距，f3表示所述第三透镜单元的焦距。
6.根据权利要求4所述的变焦镜头，其中，所述第三透镜单元的所述负子单元满足以下条件表达式：
0.3＜|f32f/f32s|＜0.6
0.6＜f3/f32s＜0.8
其中，f32f表示包含在所述第三透镜单元的所述负子单元中的所述负折射透镜元件的焦距，f32s表示包含在所述第三透镜单元的所述负子单元中的所述正折射透镜元件的焦距，f3表示所述第三透镜单元的焦距。
7.一种图像拾取装置，包括：
变焦镜头；以及
图像拾取器件，将通过所述变焦镜头所形成的光学图像转换成为电信号，
其中，所述变焦镜头从物体侧至成像侧依次包括，
第一透镜单元，具有正折射力，并且所述第一透镜单元的位置固定；
第二透镜单元，具有负折射力，并且所述第二透镜单元是可移动的，主要用于变焦；
第三透镜单元，具有正折射力，并且所述第三透镜单元的位置固定；
第四透镜单元，具有正折射力，并且所述第四透镜单元是可移动的，用于响应于变焦而执行焦点位置校正和聚焦；以及
第五透镜单元，具有正折射力，
其中，所述第五透镜单元从所述物体侧至所述成像侧依次包括：
固定子单元，具有负折射力，并且所述固定子单元的位置固定；以及
可移动子单元，具有正折射力，并且所述可移动子单元在与光轴基本垂直的方向上可移动，
其中，通过在与所述光轴基本垂直的方向上移动所述第五透镜单元的所述可移动子单元，可在与所述光轴基本垂直的方向上移动形成在成像面上的图像，
其中，将孔径光阑设置在所述第三透镜单元的物体侧上，以及
其中，所述第三透镜单元包括：
正子单元，具有正折射力；以及
负子单元，具有负折射力。
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