專利名稱：變焦透鏡系統(tǒng)和包含該變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拍攝設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦透鏡系統(tǒng)和包含該變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拍攝設(shè)備，更具體地說，本發(fā)明涉及適合攝像機、鹵化銀照相機、數(shù)字照相機、TV照相機或者監(jiān)視照相機的變焦透鏡系統(tǒng)和包含該變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拍攝設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，作為用于使用固態(tài)圖像拾取元件的諸如攝像機或數(shù)字靜止照相機(stillcamera)的圖像拍攝設(shè)備中的攝影光學(xué)系統(tǒng)，需要具有小F-數(shù)(Fno)、廣場角、小型尺寸、高變焦比和高分辨率的變焦透鏡系統(tǒng)。此外，還需要該變焦透鏡系統(tǒng)提供用于防止所拍攝的圖像模糊的圖像穩(wěn)定化功能。 為了滿足上述的所有的需求，攝影光學(xué)系統(tǒng)的尺寸增大，并且整個設(shè)備的重量增大。例如，當(dāng)執(zhí)行圖像穩(wěn)定化的光學(xué)部件的尺寸增大時，必須應(yīng)用具有大驅(qū)動力的驅(qū)動部以操作該光學(xué)部件，并且，包含驅(qū)動部的圖像穩(wěn)定化系統(tǒng)的尺寸增大從而增大整個設(shè)備的重量。另外，圖像穩(wěn)定化操作的響應(yīng)劣化。對于圖像穩(wěn)定化，當(dāng)在與光軸垂直的方向上移動作為變焦透鏡系統(tǒng)的一部分的透鏡單元時，出現(xiàn)偏心像差，從而光學(xué)性能易于劣化。因此，重要的是，在具有圖像穩(wěn)定化機構(gòu)的變焦透鏡系統(tǒng)中，用于透鏡穩(wěn)定化的透鏡單元尺寸小、重量輕，并且由于圖像穩(wěn)定化而導(dǎo)致的光學(xué)性能的劣化低。存在這樣的變焦透鏡系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)包含從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置的分別具有正、負、正和正的折光力的四個透鏡單元。已知存在四單元變焦透鏡系統(tǒng)，在該四單元變焦透鏡系統(tǒng)中，在變焦過程中移動第二透鏡單元和第四透鏡單元，并且移動這些透鏡單元中的一部分以校正圖像模糊。在這些變焦透鏡系統(tǒng)中，已知有這樣的變焦透鏡系統(tǒng)其中，第三透鏡單元被分成具有負折光力的透鏡單元和具有正折光力的透鏡單元，并且，在與光軸垂直的方向上移動具有正折光力的透鏡單元以校正圖像模糊(日本專利申請公開No. H07-128619、美國專利No. 6，606，194、日本專利申請公開No. 2002-244037和日本專利申請公開 No. 2003-322795)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)到像側(cè)依次包含具有正折光力的第一透鏡單元；具有負折光力的第二透鏡單元；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，在變焦過程中第二透鏡單元和第四透鏡單元在光軸上移動，其中第三透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包含具有負折光力的第三A透鏡單元；以及具有正折光力的第三B透鏡單元，該第三B透鏡單元沿著在與光軸垂直的方向上具有分量的方向移動以便移動成像位置；第三B透鏡單元包含膠合透鏡，在該膠合透鏡中，正透鏡和負透鏡接合在一起；并且，當(dāng)膠合透鏡的物側(cè)表面和像側(cè)表面的曲率半徑分別是R3A和R3B時，滿足下面的條件5〈I(R3A+R3B)/(R3A-R3B)|〈30。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)到像側(cè)依次包含具有正折光力的第一透鏡單元；具有負折光力的第二透鏡單元；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，在變焦過程中第二透鏡單元和第四透鏡單元在光軸上移動，其中第三透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包含具有負折光力的第三A透鏡單元；以及具有正折光力的第三B透鏡單元，該第三B透鏡單元沿著在與光軸垂直的方向上具有分量的方向移動以便移動成像位置；第三B透鏡單元包含負透鏡和至少一個正透鏡，并且包含在第三A透鏡單元的物側(cè)的孔徑光闌；并且，當(dāng)在廣角端在開口(open) F-數(shù)情況下的孔徑光 闌的孔徑直徑為Spa，構(gòu)成第三B透鏡單元的正透鏡的總厚度為Dp，并且構(gòu)成第三B透鏡單元的負透鏡在以下高度處的總透鏡厚度為Kn時，滿足下述條件，所述高度距離光軸為在廣角端在開口 F-數(shù)情況下的孔徑光闌的孔徑直徑的一半0. 4< (Dp+Kn) /Spa〈0. 7。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種變焦比高并且在所有的變焦范圍內(nèi)的光學(xué)性能高的小型變焦透鏡系統(tǒng)。此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供這樣的變焦透鏡系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)在用于圖像穩(wěn)定化的透鏡單元偏心時的偏心像差小，并且光學(xué)性能高，同時減少了用于圖像穩(wěn)定化的透鏡單元的尺寸。從下面參考附圖的對示例實施例的描述中，本發(fā)明的其它特征變得明顯。


圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖2A、2B和2C是本發(fā)明第一實施例的變焦透鏡系統(tǒng)的像差圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖4A、4B和4C是本發(fā)明第二實施例的變焦透鏡系統(tǒng)的像差圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖6A、6B和6C是本發(fā)明第三實施例的變焦透鏡系統(tǒng)的像差圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖8A、8B和8C是本發(fā)明第四實施例的像差圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖10A、10B和IOC是本發(fā)明第五實施例的變焦透鏡系統(tǒng)的像差圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝設(shè)備的主要部分的示意圖。
具體實施例方式在下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的變焦透鏡系統(tǒng)和包含該變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拍攝設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)包含從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置的具有正折光力的第一透鏡單元、具有負折光力的第二透鏡單元、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。在變焦過程中，第二透鏡單元和第四透鏡單元在光軸上移動。第三透鏡單元包含具有負折光力的第三A透鏡單元、以及具有正折光力的第三B透鏡單元(圖像穩(wěn)定化透鏡單元)，該第三B透鏡單元沿著在與光軸垂直的方向上具有分量的方向移動以便移動成像位置。圖I是根據(jù)第一實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖2A、2B和2C是根據(jù)第一實施例的變焦透鏡系統(tǒng)分別在廣角端(短焦距端)、中間變焦位置和望遠端(長焦距端)處聚焦到無限遠物體時的像差圖。圖3是根據(jù)第二實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖4A、4B和4C是第二實施例的變焦透鏡系統(tǒng)分別在廣角端、中間變焦位置和望遠端聚焦到無限遠物體時的像差圖。圖5是根據(jù)第三實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖6A、6B和6C是第三實施例的變焦透鏡系統(tǒng)分別在廣角端、中間變焦位置和望遠端聚焦到無限遠物體時的像差圖。圖7是根據(jù)第四實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖8A、8B和SC是第四實施例的變焦透鏡系統(tǒng)分別在廣角端、中間變焦位置和望遠端聚焦到無限遠物體時的像差圖。圖9是根據(jù)第五實施例的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的透鏡截面圖。圖10AU0B和IOC是第五實施例的變焦透鏡系統(tǒng)分別在廣角端、中間變焦位置和望遠端聚焦到無限遠物體時的像差圖。圖11是示出包含本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的攝像機(圖像拍攝設(shè)備)的主要部分的示意圖。每一個透鏡截面圖示出具有正折光力(光焦度=焦距的倒數(shù))的第一透鏡單元BI、具有負折光力的第二透鏡單元B2、具有正折光力的第三透鏡單元B3、以及具有正折光力的第四透鏡單元B4。第三透鏡單元B3包含具有負折光力的第三A透鏡單元B3A和具有正折光力的第三B透鏡單元B3B，該第三B透鏡單元B3B沿著在與光軸垂直的方向上具有分量的方向移動以便圖像穩(wěn)定化(以便校正圖像模糊)。用于圖像穩(wěn)定化的移動可以是繞作為旋轉(zhuǎn)中心的光軸上的某一點的擺動(旋轉(zhuǎn)移動)。沿著在與光軸垂直的方向上具有分量的方向移 動用于圖像穩(wěn)定化的第三B透鏡單元B3B，使得可在像面上移動成像位置。光學(xué)塊G對應(yīng)于濾光器或面板(face plate)，并且表示稍后描述的數(shù)值實施例中的沒有折光力的第五透鏡單元。提供像面IP。當(dāng)變焦透鏡系統(tǒng)用作攝像機或數(shù)字靜止照相機的攝影光學(xué)系統(tǒng)時，像面IP對應(yīng)于諸如CCD傳感器或CMOS傳感器的固態(tài)圖像拾取元件(光電變換器)的圖像拍攝表面。當(dāng)變焦透鏡系統(tǒng)用作鹵化銀膠片照相機時，像面IP對應(yīng)于膠片表面。孔徑光闌SP位于第三A透鏡單元B3A的物側(cè)。在球差圖中，實線是d-線，雙點劃線是g_線。在像散圖中，點線是子午像面，實線是弧矢像面。橫向色差由g_線表示。F-數(shù)由Fno表示，并且，半場角由to表示。在下面的各個實施例中，在廣角端和望遠端的變焦位置是用于倍率改變的變焦透鏡單元(各個實施例中的第二透鏡單元B2)位于該透鏡單元可在光軸上機械地移動的范圍的兩端的變焦位置。在各個實施例中，在從廣角端向望遠端的變焦的過程中，向像側(cè)移動第二透鏡單元B2以進行倍率改變,并且,通過以部分凸?fàn)畹能壽E(partial convex locus)向物側(cè)移動第四透鏡單元B4來校正由于倍率改變而導(dǎo)致的像面振動。應(yīng)用其中在光軸上移動第四透鏡單元B4以進行聚焦的后焦點系統(tǒng)(rear focus system)。第四透鏡單元B4的由實線表示的曲線4a和由點線表示的曲線4b分別是當(dāng)對無限遠物體和近距離物體進行聚焦時在從廣角端到望遠端的變焦的過程中用于校正像面振動的移動軌跡。以這種方式，沿著向物側(cè)凸起的軌跡移動第四透鏡單元B4，以有效地使用第三透鏡單元B3和第四透鏡單元B4之間的空間，從而有效地減少該透鏡系統(tǒng)的整個長度。對于變焦和聚焦，不移動第一透鏡單元BI和第三透鏡單元B3。在各個實施例中，例如，當(dāng)在望遠端從無限遠物體到近距離物體移動聚焦時，向物側(cè)移動第四透鏡單元B 4，如箭頭4c所示。在各個實施例中，沿著在與光軸垂直的方向上具有分量的方向移動第三B透鏡單元(圖像穩(wěn)定化透鏡單元)B3B，以校正在整個光學(xué)系統(tǒng)振動時的圖像模糊。根據(jù)各個實施例的變焦透鏡系統(tǒng)被配置為從物側(cè)到像側(cè)依次提供具有正、負、正和正的折光力的透鏡單元，以便在廣角端保持廣場角(攝影場角)的同時獲得高倍率改變比(高變焦比)。在從廣角端向望遠端的變焦的過程中，移動第二透鏡單元B2和第四透鏡單元B4，以在保持高變焦比的同時維持高性能，并且通過減少了的數(shù)量的移動透鏡單元來實現(xiàn)高變焦比。在各個實施例中，第一透鏡單元BI包含負透鏡、正透鏡、正透鏡和正透鏡。更具體地說，第一透鏡單元BI包含從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置的負透鏡、具有雙凸形狀的正透鏡、具有向物側(cè)凸起的形狀的正透鏡、以及具有向物側(cè)凸起的彎月形狀的正透鏡。第二透鏡單元B2包含從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置的兩個各自具有向像側(cè)凹入的彎月形狀的負透鏡、具有雙凹形狀的負透鏡、以及具有雙凸形狀的正透鏡。按照這種透鏡配置，第二透鏡單元B2減少了變焦過程中的像差變動。第三透鏡單元B3包含一個或更多個非球面。在第三透鏡單元B3中，尤其是，在廣角端軸上光束通過較高的位置，并且，在很大程度上出現(xiàn)球差和彗差。由于此原因，引入非球面，以便于有效的像差校正。優(yōu)選的是，第三透鏡單元包含其物側(cè)表面和像側(cè)表面為非球面的透鏡。在第三透鏡單元B3中，在變焦中間區(qū)中，離軸光束通過較高的位置，并且，在很大程度上出現(xiàn)像散和場曲。由于此原因，引入非球面，以便于有效的像差校正。此外，透鏡的兩個表面都為非球面的，從而容易同時進行上述的廣角端的像差校正和變焦中間區(qū)中的像差校正，而沒有增加非球面透鏡的數(shù)量。第三透鏡單元B3包含從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置的具有負折光力的第三A透鏡單元B3A和具有正折光力的第三B透鏡單元B3B。通過這種配置，確保具有足夠長度的后焦點(back focus)。第三A透鏡單元B3A從物側(cè)到像側(cè)依次包含膠合透鏡和負透鏡，在該膠合透鏡中，負透鏡和雙凸正透鏡接合在一起?？蛇x地，第三A透鏡單元B3A包含其中負透鏡和正透鏡接合在一起的膠合透鏡。可選地，第三A透鏡單元B3A包含其中負透鏡、正透鏡和負透鏡接合在一起的膠合透鏡。第三B透鏡單元B3B包含具有非球面形狀的透鏡表面的正透鏡、以及其中負透鏡和正透鏡接合在一起的膠合透鏡?？蛇x地，第三B透鏡單元B3B包含具有非球面形狀的透鏡表面的正透鏡、以及其中正透鏡和負透鏡接合在一起的膠合透鏡。第三B透鏡單元B3B包含負透鏡和至少一個正透鏡，并且包含非球面透鏡，從而即使在圖像穩(wěn)定化操作期間也良好地保持像差變動。在這種情況下，使得第三B透鏡單元B3B的正透鏡和負透鏡的形狀適當(dāng)，以減少第三B透鏡單元B3B的體積，從而構(gòu)成重量輕的圖像穩(wěn)定化透鏡單元。第四透鏡單元B4從物側(cè)依次包含正透鏡、以及由負透鏡和正透鏡構(gòu)成的膠合透鏡。第四透鏡單元B4包含一個或更多個非球面，并且進行聚焦操作。通過這種透鏡配置，良好地校正在聚焦操作期間出現(xiàn)的像差變動。優(yōu)選的是，第四透鏡單元B4包含其物側(cè)表面和像側(cè)表面為非球面的透鏡。在第四透鏡單元B4中，在望遠端離軸光束通過較高位置，并且在很大程度上出現(xiàn)像散和場曲。由于此原因，引入非球面，以便于有效的像差校正。此外，透鏡的兩個表面都是非球面的，從而容易同時進行上述的聚焦操作期間的像差變動的校正和望遠端的像差校正，而沒有增加非球面透鏡的數(shù)量。作為具體的透鏡配置，第四透鏡單元B4包含具有雙凸形狀的正透鏡、以及膠合透鏡，在該膠合透鏡中，具有向像側(cè)凹入的彎月形狀的負透鏡和向物側(cè)凸起的正透鏡接合在一起。通過這種配置，減少了聚焦時的像差變動。在根據(jù)各個實施例的變焦透鏡系統(tǒng)中，第三B透鏡單元B3B包含其中正透鏡和負透鏡接合在一起的膠合透鏡。假設(shè)膠合透鏡的物側(cè)表面和像側(cè)表面的曲率半徑分別是R3A和R3B。在這種情況中，滿足下面的條件式5〈 I (R3A+R3B) / (R3A-R3B) |〈30... (I)。第三B透鏡單元B3B包含至少一個正透鏡和至少一個負透鏡，以抑制在圖像穩(wěn)定化操作期間出現(xiàn)的橫向色差的變動。在從廣角端到望遠端的變焦期間，當(dāng)實現(xiàn)其中第二透鏡單元B2和第四透鏡單元B4構(gòu)成移動透鏡單元的倍率改變機構(gòu)時，整個透鏡系統(tǒng)的尺寸 易于增大，并且圖像穩(wěn)定化透鏡單元的尺寸也增大。在各個實施例中，滿足與構(gòu)成第三B透鏡單元B3B的其中正透鏡和負透鏡接合在一起的膠合透鏡的配置有關(guān)的條件式(1)，從而構(gòu)成重量較輕的圖像穩(wěn)定化透鏡單元。條件式(I)與第三B透鏡單元B3B中的膠合透鏡的物側(cè)表面的曲率半徑和其像面?zhèn)缺砻娴那拾霃街钣嘘P(guān)。當(dāng)該差降到低于條件式(I)的下限時，構(gòu)成第三B透鏡單元B3B的透鏡的曲率半徑之差大，這意味著膠合透鏡是具有小的曲率半徑的透鏡。當(dāng)曲率半徑小時，在正透鏡的情況中，透鏡的厚度增大，從而透鏡的體積增大。因此，這不是優(yōu)選的，因為作為圖像穩(wěn)定化透鏡單元的第三B透鏡單元B3B的重量增大。類似地，當(dāng)負透鏡的曲率半徑小時，該透鏡的邊緣部分的體積增大，從而作為圖像穩(wěn)定化單元的第三B透鏡單元B3B的重量增大，這不是優(yōu)選的。當(dāng)該差超過條件式(I)的上限時，膠合透鏡的物側(cè)表面的曲率半徑和其像面?zhèn)缺砻娴那拾霃街钚　．?dāng)該物側(cè)表面的曲率半徑和該像面?zhèn)缺砻娴那拾霃街钚r，難以接合這些透鏡，并且制造誤差增大，這不是優(yōu)選的。為了在減少第三B透鏡單元B3B的重量的同時確保制造穩(wěn)定性，優(yōu)選的是，條件式(I)的數(shù)值范圍滿足下面的條件式(Ia):8〈 I (R3A+R3B) / (R3A-R3B) |〈26... (Ia)。 此外，在各個實施例的變焦透鏡系統(tǒng)中，第三B透鏡單元B3B包含負透鏡和至少一個正透鏡?？讖焦怅@SP位于第三A透鏡單元B3A的物側(cè)。假設(shè)在廣角端在開口 F-數(shù)情況下的孔徑光闌的孔徑直徑為Spa，并且構(gòu)成第三B透鏡單元B3B的正透鏡的總厚度為Dp。假設(shè)構(gòu)成第三B透鏡單元B3B的負透鏡在以下高度處的總透鏡厚度為Kn，所述高度距離光軸為在廣角端在開口 F-數(shù)情況下的孔徑光闌SP的孔徑直徑的一半。在這種情況中，滿足下述條件0. 4< (Dp+Kn) /Spa〈0. 7…⑵。條件式(2)與構(gòu)成第三B透鏡單元B3B的正透鏡的總厚度和負透鏡的邊緣部分的厚度有關(guān)。當(dāng)該厚度超過條件式(2)的上限時，第三B透鏡單元B3B的透鏡的體積增大，SP，重量增大，這不是優(yōu)選的。當(dāng)該厚度降到低于條件式(2)的下限時，構(gòu)成第三B透鏡單元B3B的正透鏡的邊緣厚度減小，或者，負透鏡的中心厚度太薄以至于難以制造，這不是優(yōu)選的。為了在減少第三B透鏡單元B3B的重量的同時確保制造穩(wěn)定性，更優(yōu)選的是，條件式(2)的數(shù)值范圍滿足下述條件式(2a)0. 44< (Dp+Kn) /Spa〈0. 60…(2a)。通過上述配置，在各個實施例中，可以獲得這樣的變焦透鏡系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)可以在保持高變焦比的同時減少圖像穩(wěn)定化透鏡單元的尺寸和重量。此外，為了在減少圖像穩(wěn)定化透鏡單元的尺寸的同時維持圖像穩(wěn)定化期間的良好的光學(xué)性能，優(yōu)選的是，滿足下述條件式中的至少一個。據(jù)此，根據(jù)各個條件式獲得優(yōu)勢。假設(shè)第三A透鏡單元B3A和第三B透鏡單元B3B的焦距分別為f3A和f3B。假設(shè)第三透鏡單元B3的焦距為f3，并且，整個系統(tǒng)在廣角端和望遠端的焦距分別為fV和ft。假設(shè)第一透鏡單元BI的焦距為H。假設(shè)第一透鏡單元BI的一個正透鏡的材料的阿貝數(shù)是vlA，并且，另一個正透鏡的材料的阿貝數(shù)是vlB。在這種情況中，優(yōu)選的是，滿足下述條件中的至少一個I. 3< I f3A/f3B I <2. 5— (3) 公式23. O < f 3 / ^/( f w * f I. ) <7.0(4)0. 7<fl/ft<l. 0... (5) 65〈 V 1A〈75... (6)70< V IB…(7)。條件式(3)用于維持適當(dāng)?shù)膱D像穩(wěn)定化作用和圖像穩(wěn)定化操作期間的充分高的光學(xué)性能。條件式(3)與第三透鏡單元B3內(nèi)的兩個部分的透鏡單元的折光力的優(yōu)選范圍有關(guān)。當(dāng)折光力超過條件式(3)的上限，并且第三A透鏡單元B3A的負折光力變得較強時，分割第三透鏡單元B3的效果減小，并且圖像穩(wěn)定化的作用減小，這不是優(yōu)選的。當(dāng)圖像穩(wěn)定化作用減少時，在圖像穩(wěn)定化操作期間必須同樣多地增加移動圖像穩(wěn)定化透鏡單元的量。由于移動量的增加而使空間擴寬，從而使圖像穩(wěn)定化機構(gòu)的尺寸增大，這不是優(yōu)選的。當(dāng)進一步增加移動量時，響應(yīng)速度和可控性劣化，這不是優(yōu)選的。當(dāng)折光力降到低于條件式(3)的下限時，為了保持第三透鏡單元B3整體上為正折光力，第三B透鏡單元B3B的正折光力隨著該折光力而變得太強，并且，圖像穩(wěn)定化操作期間的光學(xué)性能劣化，這不是優(yōu)選的。為了保持圖像穩(wěn)定化操作期間的圖像穩(wěn)定化作用和光學(xué)性能，更優(yōu)選的是，條件式(3)的數(shù)值范圍滿足下述的條件式(3a)I. 3〈|f3A/f3B|〈2. 3... (3a)。另一條件式(4)用于在保持廣場角和高變焦比的同時實現(xiàn)高性能。條件式(4)與變焦比(倍率改變率)和像差校正有關(guān)。當(dāng)該值降到低于條件式(4)的下限時，難以校正在第三透鏡單元B3中出現(xiàn)的像差。尤其是，在第三透鏡單元B3中，軸上光束通過較高的位置，并且大大地出現(xiàn)球差，并且，變得難以校正，這不是優(yōu)選的。當(dāng)該值超過條件式(4)的上限時，難以充分地獲得作為構(gòu)成第三透鏡單元B3的兩個部分的透鏡單元的第三A透鏡單元B3A和第三B透鏡單元B3B之間的光軸上的間隔。當(dāng)該間隔變窄時，難以提供用于第三B透鏡單元B3B的機構(gòu)以操作圖像穩(wěn)定化，這不是優(yōu)選的。為了在確保高性能的同時在定位圖像穩(wěn)定化機構(gòu)的過程中保持第三A透鏡單元B3A和第三B透鏡單元B3B之間的充分的間隔，更優(yōu)選的是，條件式⑷的數(shù)值范圍滿足下述的條件式(4a)公式權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物側(cè)到像側(cè)依次包含 具有正折光力的第一透鏡單元； 具有負折光力的第二透鏡單元； 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， 在變焦過程中第二透鏡單元和第四透鏡單元在光軸上移動，其中 第三透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包含 具有負折光力的第三A透鏡單元；以及 具有正折光力的第三B透鏡單元，該第三B透鏡單元沿著在與光軸垂直的方向上具有分量的方向移動以便移動成像位置； 第三B透鏡單元包含膠合透鏡，在該膠合透鏡中，正透鏡和負透鏡接合在一起； 并且包含在第三A透鏡單元的物側(cè)的孔徑光闌；并且， 當(dāng)該膠合透鏡的物側(cè)表面和像側(cè)表面的曲率半徑分別是R3A和R3B，孔徑光闌的最大孔徑直徑為Spa，構(gòu)成第三B透鏡單元的正透鏡的光軸上的總厚度為Dp，并且在廣角端的構(gòu)成第三B透鏡單元的負透鏡在距離光軸為所述最大孔徑直徑的一半的高度處的總透鏡厚度為Kn時,滿足下面的條件5〈I(R3A+R3B)/(R3A-R3B)|〈30，0.44〈(Dp+Kn)/Spa〈0.60。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中，當(dāng)?shù)谌鼳透鏡單元和第三B透鏡單元的焦距分別是f3A和f3B時，滿足下述條件 1.3< I f3A/f3B I <2. 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中，當(dāng)?shù)谌哥R單元的焦距是f3，并且整個系統(tǒng)在廣角端和望遠端的焦距分別是fV和ft時，滿足下述條件3.0 < f 3 / aJ if w ■ I' t ) < 7. OO
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中 第一透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包含負透鏡、正透鏡、正透鏡和正透鏡；以及當(dāng)?shù)谝煌哥R單元的焦距是H，整個系統(tǒng)在望遠端的焦距是ft，第一透鏡單元中的一個正透鏡的材料的阿貝數(shù)是V 1A，并且第一透鏡單元中的另一個正透鏡的材料的阿貝數(shù)是V IB時，滿足下述條件0.7<fl/ft<l. 065〈 V1A<7570< VIB0
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中，第四透鏡單元包含物側(cè)的正透鏡、以及負透鏡和正透鏡接合在一起的像側(cè)的膠合透鏡。
6.一種圖像拍攝設(shè)備，包含 根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任何一項所述的變焦透鏡系統(tǒng)；以及 接收由變焦透鏡系統(tǒng)形成的圖像的光的固態(tài)圖像拾取元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及變焦透鏡系統(tǒng)和包含該變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拍攝設(shè)備。該變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)到像側(cè)依次包含具有正折光力的第一透鏡單元；具有負折光力的第二透鏡單元；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，在變焦過程中第二透鏡單元和第四透鏡單元在光軸上移動。第三透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包含具有負折光力的第三A透鏡單元；以及具有正折光力的第三B透鏡單元，該第三B透鏡單元包含接合在一起的正透鏡和負透鏡。當(dāng)膠合透鏡的物側(cè)表面和像側(cè)表面的曲率半徑分別是R3A和R3B時，滿足下面的條件5<|(R3A+R3B)/(R3A-R3B)|<30。
文檔編號G02B27/64GK102749700SQ20121022912
公開日2012年10月24日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者萩原泰明 申請人:佳能株式會社