專利名稱：變焦透鏡和包含變焦透鏡的圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦透鏡和包含變焦透鏡的圖像拾取裝置，更特別地，涉及適于用于圖像拾取裝置中的成像透鏡的變焦透鏡，該圖像拾取裝置諸如數(shù)字靜物照相機(jī)、視頻照相機(jī)、監(jiān)視照相機(jī)、TV照相機(jī)或膠片照相機(jī)。
背景技術(shù)：
用作在使用固態(tài)圖像拾取元件的諸如視頻照相機(jī)、監(jiān)視照相機(jī)或數(shù)字靜物照相機(jī)的圖像拾取裝置中的成像光學(xué)系統(tǒng)的變焦透鏡需要具有小型化尺寸、寬的視角、高的變焦比和高的光學(xué)性能。作為滿足這些要求的變焦透鏡，四單元變焦透鏡是已知的，該四單元變焦透鏡從物側(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(fù)折光力的第二透鏡單元、具有正折光力的第三透鏡單元和具有正折光力的第四透鏡單元。在這些透鏡單元中，第二透鏡單元對于變焦移動，并且，第四透鏡單元校正由于變焦導(dǎo)致的像面變化。在四單元變焦透鏡中，第一透鏡單元和第三透鏡單元不移動。當(dāng)視角增加時，前透鏡有效直徑增加，并且，這使得難以減小整個變焦透鏡的尺寸。因此，提出包含由第五或第六透鏡形成的第一透鏡單元的變焦透鏡，以減小在增加視角時的前透鏡有效直徑的增加。美國專利No. 7463427公開了一個實施例，在該實施例中，第一透鏡單元包含從物側(cè)到像側(cè)依次為負(fù)透鏡、正透鏡、負(fù)透鏡、正透鏡和正透鏡的五個透鏡，成像視角在廣角端為約78度并且變焦比為約5 10。美國專利No. 7760440公開了一個實施例，在該實施例中，第一透鏡單元包含從物側(cè)到像側(cè)依次為負(fù)透鏡、正透鏡、正透鏡、負(fù)透鏡、正透鏡和正透鏡的六個透鏡，成像視角在廣角端為約80度并且變焦比為約10。為了在確保寬視角的同時實現(xiàn)整個變焦透鏡的小型化，構(gòu)成變焦透鏡的透鏡單元的折光力增加。但是，如果簡單地增加透鏡單元的折光力，則由于變焦導(dǎo)致的像差的變化增力口，并因此難以在整個變焦范圍上獲得高的光學(xué)性能。為了在保持上述的四單元變焦透鏡的小型化的同時獲得寬的視角，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一透鏡單元的折光力和透鏡配置以及第一透鏡單元和第二透鏡單元的光學(xué)布置是重要的。特別是當(dāng)?shù)谝煌哥R單元的透鏡配置不被適當(dāng)設(shè)定時，難以在確保寬視角的同時減小整個變焦透鏡的尺寸，并且由于變焦導(dǎo)致的像差的變化增加。這使得難以獲得高的光學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供具有寬視角和小型化尺寸并在整個變焦透鏡范圍上具有高的光學(xué)性能的變焦透鏡和包括變焦透鏡的成像裝置。根據(jù)本發(fā)明一個方面的變焦透鏡包括具有正折光力的第一透鏡單元；具有負(fù)折光力并被配置為在變焦操作中移動的第二透鏡單元；具有正折光力的第三透鏡單元；和具有正折光力并被配置為在變焦操作中移動的第四透鏡單元。第一透鏡單元具有位置最接近物側(cè)的負(fù)透鏡，并且包含至少5個透鏡。滿足以下的條件式
-5. 0 < hl2w/fw < -I. 29. 0 < f 1/fw < 15. 0這里，hl2w表示第一透鏡單元和第二透鏡單元的廣角端處的主點之間的距離，fw表示廣角端處的整個變焦透鏡的焦距，fl表示第一透鏡單元的焦距。參照附圖閱讀示例性實施例的以下說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖I是根據(jù)第一實施例的變焦透鏡在廣角端處的透鏡截面圖。圖2A、圖2B和圖2C分別是第一實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。
圖3是根據(jù)第二實施例的變焦透鏡在廣角端處的透鏡截面圖。圖4A、圖4B和圖4C分別是第二實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖5是根據(jù)第三實施例的變焦透鏡在廣角端處的透鏡截面圖。圖6A、圖6B和圖6C分別是第三實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖7是根據(jù)第四實施例的變焦透鏡在廣角端處的透鏡截面圖。圖8A、圖SB和圖SC分別是第四實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖9是示出應(yīng)用本發(fā)明的變焦透鏡的視頻照相機(jī)的主要部分的示意圖。
具體實施例方式以下將描述根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡和圖像拾取裝置的實施例。本發(fā)明的變焦透鏡從物側(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(fù)折光力并被配置為在變焦中移動的第二透鏡單元、具有正折光力的第三透鏡單元、和具有正折光力并被配置為在變焦中移動的第四透鏡單元。第四透鏡單元在聚焦中移動。有時在第一透鏡單元的物側(cè)和第四透鏡單元的像側(cè)中的至少一個上設(shè)置諸如改焦透鏡(converterlens)的具有折光力的透鏡單兀。圖I是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的變焦透鏡在廣角端(短焦距端)處的透鏡截面圖。圖2A、圖2B和圖2C分別是第一實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端(長焦距端)處的像差圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的變焦透鏡在廣角端處的透鏡截面圖。圖4A、圖4B和圖4C分別是第二實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的變焦透鏡在廣角端處的透鏡截面圖。圖6A、圖6B和圖6C分別是第三實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的變焦透鏡在廣角端處的透鏡截面圖。圖8A、圖SB和圖SC分別是第四實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖9是示出包含本發(fā)明的變焦透鏡的視頻照相機(jī)(圖像拾取裝置)的主要部分的示意圖。實施例的變焦透鏡是用于諸如視頻照相機(jī)和數(shù)字照相機(jī)的圖像拾取裝置中的成像透鏡系統(tǒng)。在透鏡截面圖中，左側(cè)是物側(cè)(前側(cè))，右側(cè)是像側(cè)(后側(cè))。實施例的變焦透鏡可被用作用于投影儀等的投影透鏡。在這種情況下，左側(cè)是屏幕側(cè)，右側(cè)是作為投影像側(cè)的側(cè)。在透鏡截面圖中，LI表示具有正折光力(光焦度=焦距的倒數(shù))的第一透鏡單元，L2表示具有負(fù)折光力的第二透鏡單元，L3表示具有正折光力的第三透鏡單元，L4表示具有正折光力的第四透鏡單元。SP表示確定最小F數(shù)(Fno)光束的孔徑光闌?？讖焦怅@SP位于第三透鏡單元L3的物側(cè)。光學(xué)塊GB與濾光器、面板或紅外截止濾波器對應(yīng)。像面IP在變焦透鏡被用作視頻照相機(jī)或數(shù)字照相機(jī)的成像光學(xué)系統(tǒng)時與諸如CCD傳感器或CMOS傳感器的固態(tài)圖像拾取元件(光電轉(zhuǎn)換元件)的圖像拾取表面對應(yīng)，并且當(dāng)變焦透鏡被用作用于鹵化銀膠片照相機(jī)的成像光學(xué)系統(tǒng)時與膠片表面對應(yīng)。在球面像差圖中，示出d線和g線。在像散圖中，AM和A S分別表示子午像面和弧矢像面。Fno表示F數(shù)，《表示半視角。在以下的實施例中，廣角端和望遠(yuǎn)端指的是當(dāng)用于變焦的透鏡單元(第二透鏡單元L2)位于光軸上的機(jī)械可動范圍的相對端部處時設(shè)置的變焦位置。在實施例中，如箭頭所示，通過將第二透鏡單元L2移動到像側(cè)，執(zhí)行從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦。通過沿凸?fàn)盥窂降囊徊糠窒蛭飩?cè)移動第四透鏡單元L4，校正由于變焦導(dǎo)致的像面變化。通過由此沿凸?fàn)盥窂较蛭飩?cè)移動第四透鏡單元L4，第三透鏡單元L3和第四透鏡單元之間的空間被有效利用，并且透鏡總長有效縮短。并且，采用用于通過在光軸上移動第四透鏡單元L4執(zhí)行聚焦的后聚焦方法。涉及第四透鏡單元L4的實線4a和虛線4b表示第四透鏡單元L4在焦點處于無限遠(yuǎn)物體和近距離物體上時移動以校正由于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦導(dǎo)致的像面變化的移動路徑。例如，如箭頭4c所示，通過向前移動第四透鏡單元L4，執(zhí)行望遠(yuǎn)端處的從無限遠(yuǎn)物體到近距離物體的聚焦。在實施例中，第一透鏡單元LI、第三透鏡單元L3和孔徑光闌SP不對于變焦和聚焦移動。但是，第一透鏡單元LI、第三透鏡單元L3和孔徑光闌SP可根據(jù)需要為了像差校正移動。在實施例中，第一透鏡單元LI具有位置最接近物側(cè)的負(fù)透鏡，并且包含總共5個或更多個透鏡。滿足以下的條件式-5. 0 < hl2w/fw < -I. 2 (I)9. 0 < fl/fw < 15. 0 (2)這里，hl2w表示第一透鏡單元LI和第二透鏡單元L2的望遠(yuǎn)端處的主點之間的距離，fw表示整個變焦透鏡的廣角端處的焦距，fl表示第一透鏡單元的焦距。在實施例的變焦透鏡中，為了獲得寬的視角和高的光學(xué)性能，從物側(cè)到像側(cè)依次布置具有正折光力的第一透鏡單元 和具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2。雖然為了增加成像視角使第一透鏡單元具有負(fù)折光力是有利的，但是，F(xiàn)數(shù)在這種情況下在望遠(yuǎn)端處可能是小的。出于這種原因，第一透鏡單元具有正折光力。第二透鏡單元對于變焦移動，并且，第四透鏡單元移動以校正由于變焦導(dǎo)致的像面變化。由于這兩個透鏡單元由此在變焦中移動，因此，用于驅(qū)動透鏡單元的諸如電動機(jī)的驅(qū)動單元的數(shù)量最少化。這減小透鏡鏡筒的總尺寸。并且，由于負(fù)透鏡位于第一透鏡單元LI的最接近物側(cè)的側(cè)，因此，實現(xiàn)寬的視角和整個變焦透鏡的小型化。
通過上述的透鏡系統(tǒng)，當(dāng)從像面反向跟蹤軸外光線時，它們在最接近物側(cè)的負(fù)透鏡處大大漫射，并且，這使得像側(cè)透鏡比負(fù)透鏡小。并且，由于第一透鏡單元LI包含5個或更多個透鏡，因此，當(dāng)?shù)谝煌哥R單元LI的折光力增加時，容易地校正像差。通過滿足條件式
(I)和(2)，可以在確保寬視角和小型化透鏡系統(tǒng)的同時在整個變焦范圍上獲得高的光學(xué)性能。條件式(I)規(guī)定第一透鏡單元LI和第二透鏡單元L2的廣角端處的主點之間的距離。通過滿足條件式(I)，在確保寬視角的同時減小前透鏡有效直徑。當(dāng)值低于條件式(I)中的下限并且主點之間的距離變得太短時，前透鏡有效直徑有效減小，但是，難以抑制由于變焦導(dǎo)致的像面變化。相反，當(dāng)值超過條件式(I)中的上限并且主點之間的距離變得太長時，難以減小前透鏡有效直徑。條件式(2)規(guī)定第一透鏡單元LI的總長。通過滿足條件式(2)，可以容易地在確保寬視角的同時獲得高的光學(xué)性能。當(dāng)值低于條件式(2)中的下限并且第一透鏡單元LI的折光力變得太大時，難以在望遠(yuǎn)端處校正球面像差、軸向色差、像場彎曲等。相反，當(dāng)值超 過條件式(2)中的上限并且第一透鏡單元LI的折光力變得太小時，容易地校正球面像差和像場彎曲，但是，透鏡總長增加。作為結(jié)果，透鏡系統(tǒng)的總尺寸增加。優(yōu)選將條件式⑴和⑵中的數(shù)值范圍設(shè)定如下-4. 5 < hl2w/fw < -I. 25 (Ia)8. 5 < fl/fw < 14. 0(2a)。為了將上述條件式的優(yōu)點最大化，更優(yōu)選的是將條件式(Ia)和(2a)中的數(shù)值范圍設(shè)定如下-4. 0 < hl2w/fw < -I. 3 (Ib)9. 0 < fl/fw < 12. 0 (2b)。在實施例中，第一透鏡單元LI包含前透鏡組LlF和包含兩個正透鏡的后透鏡組L1R，該前透鏡組LlF從物側(cè)到像側(cè)依次具有負(fù)透鏡、正透鏡、負(fù)透鏡和正透鏡。優(yōu)選滿足以下的條件式中的至少一個-8. 0 < (R31+R22)/(R31-R22) < -I. 0(3)-5. 0 < ff/fr < -I. 0(4)-4. 0 < f2/fw < -I. 5(5)-8. 0 < fl/f2 < -2. 0(6)。這里，R22表示第一透鏡單元LI中的從物側(cè)起的第二透鏡位置中的第二透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R31表示第一透鏡單元LI中的從物側(cè)起的第三位置中的第三透鏡的物側(cè)透鏡表面的曲率半徑，ff表示前透鏡組LlF的焦距，fr表示后透鏡組LlR的焦距，f2表示第二透鏡單元L2的焦距。下面將描述以上的條件式的技術(shù)含義。條件式(3)規(guī)定由第一透鏡單元LI中的從物側(cè)到像側(cè)的第二和第三位置中的第二和第三透鏡限定的具有負(fù)折光力的空氣透鏡的形狀。通過滿足條件式(3)，前透鏡有效直徑減小，并且，獲得高的光學(xué)性能。當(dāng)值低于條件式(3)中的下限并且透鏡表面的曲率變得太大時，難以在廣角端處校正像場彎曲和像散。相反，當(dāng)值超過條件式(3)中的上限并且透鏡表面的曲率變得太小時，難以在望遠(yuǎn)端處校正球面像差。
條件式(4)規(guī)定構(gòu)成第一透鏡單元LI的前透鏡組LlF和后透鏡組LlR的焦距之間的比。通過滿足條件式(4)，容易地在確保寬視角的同時減小前透鏡有效直徑。當(dāng)值低于條件式(4)中的下限并且前透鏡組LlF的折光力變得太小時，前透鏡有效直徑增加。相反，當(dāng)值超過條件式(4)中的上限并且前透鏡組LlF的折光力變得太大時，特別是在廣角端處，難以校正像場彎曲和像散。條件式(5)規(guī)定第二透鏡單元L2的焦距。通過滿足條件式(5)，用于變焦的第二透鏡單元L2的變焦行程(移動量)減小，由此縮短透鏡總長。并且，前透鏡有效直徑減小。當(dāng)值低于條件式(5)中的下限并且第二透鏡單元L2的焦距變得太長時，用于變焦的第二透鏡單元L2的變焦行程增加，并且，透鏡總長增加。相反，當(dāng)值超過條件式(5)中的上限并且第二透鏡單元L2的焦距變得太短時，由于變焦導(dǎo)致的像場彎曲的變 化增加。條件式(6)規(guī)定第一透鏡單元和第二透鏡單元的焦距之間的比。通過滿足條件式(6)，容易地在確保寬的視角和小的透鏡系統(tǒng)的同時獲得高的光學(xué)性能。當(dāng)值低于條件式
(6)中的下限并且第二透鏡單元L2的焦距變得太短時，由于變焦導(dǎo)致的像場彎曲的變化增力口。相反，當(dāng)值超過條件式(6)中的上限并且第一透鏡單元LI的焦距變得太短時，難以在望遠(yuǎn)端處校正球面像差、軸向色差、像場彎曲等。優(yōu)選將條件式(3) (6)中的數(shù)值范圍設(shè)定如下-6. 0 < (R31+R22)/(R31-R22) < -I. 5 (3a)-4. 5 < ff/fr < -I. 5(4a)-3. 6 < f2/fw < -I. 8(5a)-I. 0 < fl/f2 < -2. 5(6a)。更優(yōu)選將條件式(3a) (6a)中的數(shù)值范圍設(shè)定如下-5. 0 < (R31+R22)/(R31-R22) < -2. 0 (3b)-4. 0 < ff/fr < -2. 0(4b)-3. 3 < f2/fw < -2. 0(5b)-6. 0 < fl/f2 < -3. 0(6b)。在實施例中，第一透鏡單元LI優(yōu)選包含2個或更多個負(fù)透鏡。當(dāng)負(fù)透鏡位于第一透鏡單元LI的物側(cè)時，第一透鏡單元LI的像側(cè)主點的位置可接近第二透鏡單元L2。由此，視角有利地增加。出于這種原因，兩個負(fù)透鏡優(yōu)選位于物側(cè)。第一透鏡單元LI的前透鏡組LlF從物側(cè)到像側(cè)依次包含在物側(cè)具有凸透鏡表面的負(fù)彎月透鏡、在像側(cè)具有凸透鏡表面的正透鏡、在物側(cè)具有凹透鏡表面的負(fù)透鏡和在像側(cè)具有凸透鏡表面的正透鏡。后透鏡組LlR從物側(cè)到像側(cè)依次包含具有兩個凸透鏡表面的正透鏡和在物側(cè)具有凸透鏡表面的正透鏡。由于具有相對較小的透鏡外徑的重量輕的第四透鏡單元L4用作聚焦透鏡單元，因此，它可以以小的力被驅(qū)動。因此，可以容易地實現(xiàn)迅速的聚焦。本發(fā)明的圖像拾取裝置包括接收由變焦透鏡形成的光學(xué)圖像的圖像拾取元件。作為圖像拾取元件，例如，可以使用電荷耦合器件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)。圖像拾取裝置還包括通過電氣方法校正在變焦透鏡中導(dǎo)致的畸變的校正單元。與鹵化銀膠片照相機(jī)不同，數(shù)字照相機(jī)等具有能夠獲取圖像作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的性能。通過利用該性能，從透鏡獲得的圖像經(jīng)受圖像轉(zhuǎn)換，使得圖像的像差被最小化。例如，可通過電氣校正畸變和色差獲得比現(xiàn)有技術(shù)多地對于像差被校正的圖像。并且，非球面和異常分散玻璃的使用可被最少化將描述實施例中的第二透鏡單元L2到第四透鏡單元L4的配置。第二透鏡單元L2的折光力的絕對值在像側(cè)比在物側(cè)大，并且，第二透鏡單元L2包含在像側(cè)具有凹透鏡表面的負(fù)透鏡、具有兩個凹透鏡表面的負(fù)透鏡和在物側(cè)具有凸透鏡表面的正透鏡。在實施例的變焦透鏡中，第二透鏡單元L2的負(fù)折光力增加以在確保廣角端處的寬視角的同時減小第一透鏡單元LI的有效直徑。在這種情況下，在第二透鏡單元L2中出現(xiàn)像差，特別地，在廣角端處出現(xiàn)更多的畸變和像場彎曲。在實施例中，為了在允許畸變的同時減小像場彎曲，由兩個負(fù)透鏡分擔(dān)第二透鏡單元L2的負(fù)折光力。這種透鏡配置在確保寬視角的同時提供小的前透鏡有效直徑和高的光學(xué)性能。第三透鏡單元L3包含在物側(cè)具有凸透鏡表面的正透鏡和在像側(cè)具有凹透鏡表面的負(fù)透鏡。在變焦透鏡的數(shù)值例中，第三透鏡單元的配置被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，以在縮短透鏡總長的同時獲得高的光學(xué)性能。即，第三透鏡單元L3由正透鏡和負(fù)透鏡這兩個透鏡形成，以實現(xiàn)消色差，并且，正透鏡為非球面的以校正球面像差。第四透鏡單元L4包含正透鏡和通過相互接合的正透鏡和負(fù)透鏡形成的接合透鏡。在實施例中，為了減小厚度和重量，第四透鏡單元L4由少量的透鏡形成。這也減小由于變焦和聚焦導(dǎo)致的色差的變化。根據(jù)上述的實施例，能夠在確保廣角端處的85度或更大的成像視角的同時獲得具有小型化的透鏡系統(tǒng)并在整個變焦范圍上具有高的光學(xué)性能的變焦透鏡。下面，參照圖9，將描述使用本發(fā)明的變焦透鏡作為成像光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字視頻照相機(jī)的例子。參照圖9，數(shù)字視頻照相機(jī)包括照相機(jī)體10、通過根據(jù)第一到第四實施例中的任一個的變焦透鏡形成的成像光學(xué)系統(tǒng)11、包含于照相機(jī)體10中以接收由成像光學(xué)系統(tǒng)11形成的光學(xué)被照體圖像的諸如CCD或CMOS的固態(tài)圖像拾取元件(光電轉(zhuǎn)換元件)12和由例如液晶顯示面板形成的取景器14。通過取景器14，觀察在固態(tài)圖像拾取元件12上形成的被照體圖像。雖然以上描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是，本發(fā)明不限于這些實施例，并且，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，各種的變更方式和修改是可能的。以下，將給出與本發(fā)明的第一到第四實施例對應(yīng)的第一到第四數(shù)值例。在數(shù)值例中，i表示從物側(cè)計數(shù)的透鏡表面的序號，ri表示從物側(cè)起的第i個透鏡表面的曲率半徑，di表示從物側(cè)起的第i個透鏡表面和第i+1個透鏡表面之間的表面距離，并且，ni和vi分別表示對于d線的第i個透鏡的材料的折射率和阿貝數(shù)。并且，非球面形狀由下式給出X = (h2/R)/[l+[l-(l+K) (h/R)2]1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10這里，k是圓錐常數(shù)，A4、A6、A8和AlO是4次、6次、8次和10次非球面系數(shù)，并且，X表不關(guān)于表面的頂點的從光軸的高度h處的在光軸方向上的位移。R表不曲率半徑，“e_X”意味著“ X 10_x”。在數(shù)值例中，非球面透鏡表面的表面號由右側(cè)的“ * ”標(biāo)記。反焦距BF表示從玻璃塊的最終透鏡表面到旁軸像面的距離。透鏡總長被定義為從最前面透鏡表面到玻璃塊的最終透鏡表面的距離與反焦距BF的和。長度以毫米表示。在表中表示數(shù)值例和上述的條件式之間的關(guān)系。第一數(shù)值例單位 _
表面數(shù)據(jù)
表面號rd nd vd
1107.0682.202.00069 25.5
235.0708.46
3-1192.6904.701.48749 70.2
4-80.5193.97
5-35.1962.001.69895 30.1
6-4022.7755.261.80400 46.6
7-49.5380.20
882.4745.121.60311 60.6
9-81.1760.20
1032.7744.141.69680 55.5
11155.749(可變)
1235.7800.701.83481 42.7
137.4794.52
14-30.8080.701.80400 46.6
1521.2730.66
1615.9031.971.95906 17.5
1776.029(可變)
18(光闌)O00.70
19*9.4003.31 1.69350 53.2
20*1048.0752.17
2121.4850.701.80610 33.3
228.085(可變)
2312.6812.131.69680 55.5
24-34.6770.30
2530.3963.351.60311 60.6
26-9.9950.701.92286 18.9
27-464.076(可變)
28QO4.201.51633 64.1
29O0 像面非球面表面數(shù)據(jù)第19表面K = -6. 45262e-001A3 = 6. 34587e-005A 5 = 7. 85935e_006A 7 = I 74595e_007A 9=-2. 57266e-010第20表面、
K = 0. 00000e+000A3 = 1. 10048e-004A 5 = 2. 44525e_005A 7 = -1. 79303e_007A 9 =
1.49523e-009各種數(shù)據(jù)
變焦比9.99
廣角端中間位置望遠(yuǎn)端
焦距3.4016.5133.99
F 數(shù)1.652.683.00
視角41.4110.305.04
圖高度3.003.003.00
透鏡總長104.92104.92104.92
BF0.500.500.50
dll0.8022.0928.81
dl730.529.242.51
d226.073.055.13
d274.687.705.62變焦透鏡單元數(shù)據(jù)
單元第一表面焦距
1I 32.19
212 -9.55
318 29.67
423 14.26
528 O0第二數(shù)值例單位mm表面數(shù)據(jù)表面號rd nd vd
177.6001.801.84666 23.9
235.9089.12
3-120.6933.081.48749 70.2
4-60.2552.51
5-38.5561.701.80610 33.3
6-149.7674.931.77250 49.6
7-47.6700.20
856.5846.411.60311 60.6
9-111.3090.15
1031.6134.161.60311 60.6
1199.108(可變)
1251.5580.701.83481 42.7
137.5884.56
14-25.5800.601.80400 46.6
1520.4580.58
1616.3262.731.92286 18.9
17262.277(可變)
18(光闌)O00.80
19*9.1033.80 1.58313 59.4
20*-200.4502.04
2118.4230.701.83400 37.2
228.216(可變)
2313.6081.661.60311 60.6
24-28.5070.17
2521.8641.971.60311 60.6
26-13.0450.601.84666 23.9
2777.145(可變)
28QO4.201.51633 64.1
29O0 像面非球面表面數(shù)據(jù)第19表面K = -8. 31003e-001A3 = 6. 71170e-005A 5 = I. 09709e-005A 7 = -3. 20256e-008A 9 =5. 31716e-010第20表面K = O. 00000e+000A3 = 8. 19723e-005A 5 = I. 95052e_005A 7 = -3. 12293e_007A 9 =2. 53983e-009各種數(shù)據(jù)
變焦比11.53
廣角端中間位置望遠(yuǎn)端
焦距3.6518.9342.02
F 數(shù)1.652.683.00
視角39.459.004.08
圖像高度3.003.003.00
透鏡總長107.92107.92107.92
BF0.500.500.50
dll0.7023.3430.49
dl732.319.672.52
d227.813.645.24
d277.4311.6010.00變焦透鏡單元數(shù)據(jù)
單元第一表面焦距
1I 37.73
212 -8.92
318 32.94
423 15.12
528 oo第三數(shù)值例單位mm表面數(shù)據(jù)
表面號rdnd vd
176.332 1.80 1.84666 23.9
236.157 8.51
3-121.701 3.39 1.48749 70.2
4-61.069 2.395-38.5751.701.80610 33.3
6-417.3435.901.77250 49.6
7-47.0000.20
859.3286.281.60311 60.6
9-100.9220.15
1030.7484.081.60311 60.61193.476(可變)
1265.8590.701.83481 42.7
137.6554.50
14-25.6190.601.80400 46.6
1520.3800.42
1615.9912.281.92286 18.9
17266.780(可變)
18(光闌)QO0.80
19*9.0283.72 1.58313 59.4
20*-303.0381.83
2117.6930.701.83400 37.2
228.225(可變)
2312.9893.191.60311 60.6
24-28.3000.15
2522.9382.811.60311 60.6
26-10.4520.601.84666 23.9
2775.069(可變)
28oo4.201.51633 64.1
29oo 像面非球面表面數(shù)據(jù)第19表面K = -8. 09567e-001A3 = 7. 14042e-005A 5 = I. 01603e-005A 7 = -4. 78829e-008A 9=-2. 63154e-011第20表面K = O. 00000e+000A3 = 9. 50060e-005A 5 = I. 68164e-005A 7 = -3. 07357e-007A 9 =I.98316e-009各種數(shù)據(jù)變焦比14.55
廣角端中間位置望遠(yuǎn)端
焦距3.6421.8353.00
F 數(shù)1.652.683.00
視角39.477.833.24
圖像高度3.003.003.00
透鏡總長108.40108.40108.40
BF0.400.400.40
dll0.7023.8131.11
dl732.509.392.10
d227.573.458.22
d276.3310.455.68變焦透鏡單元數(shù)據(jù)
單元第一表面焦距
1I 36.11
212 -8.72
318 32.61
423 15.62
528 oo第四數(shù)值例單位 _表面數(shù)據(jù)
表面號 rd nd vd
179.1631.80 1.84666 23.9
236.0858.93
3-130.0783.05 1.48749 70.2
4-59.5232.36
5-39.0841.70 1.80610 33.3
6-165.7791.00
7-133.1014.29 1.77250 49.6
8-46.7110.20
955.7266.14 1.60311 60.610-119.6110.15
1131.7914.141.60311 60.6
12103.781(可變)
1351.0100.701.83481 42.7
147.5894.55
15-26.0770.601.80400 46.61621.1530.59
1716.3542.701.92286 18.9
18207.300(可變)
19(光闌)oo0.80
20*9.0883.81 1.58313 59.4
21*-148.4052.04
2218.9970.701.83400 37.2
238.238(可變)
2413.6211.641.60311 60.6
25-27.9670.18
2621.8062.071.60311 60.6
27-12.8120.601.84666 23.9
2871.718(可變)
29oo4.201.51633 64.1
30oo 像面非球面表面數(shù)據(jù)第20表面K = -8. 37642e-001A3 = 6. 94049e-005A 5 = I. 07499e_005A 7 = -I. 69733e_008A 9 =9.18329e-010第21表面K = O. 00000e+000A3 = 8. 77406e-005A 5 = I. 98132e_005A 7 = -2. 83062e_007A 9 =
2.65667e-009 各種數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡，包括 具有正折光力的第一透鏡單元； 具有負(fù)折光力并被配置為在變焦操作中移動的第二透鏡單元； 具有正折光力的第三透鏡單元；和 具有正折光力并被配置為在變焦操作中移動的第四透鏡單元， 其中，第一透鏡單元具有位置最接近物側(cè)的負(fù)透鏡，并且總共包含至少五個透鏡，并且， 滿足以下的條件式-5. O < hl2w/fw < -I. 29. O < fl/fw < 15. O 這里，hl2w表示第一透鏡單元和第二透鏡單元的廣角端處的主點之間的距離，fw表示廣角端處的整個變焦透鏡的焦距，Π表示第一透鏡單元的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦透鏡，其中，第一透鏡單元包含至少兩個負(fù)透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦透鏡，其中，滿足以下的條件式-8. O < (R31+R22)/(R31-R22) < -I. O 這里，R22表示第一透鏡單元中的從物側(cè)起的第二透鏡位置中的第二透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R31表示第一透鏡單元中的從物側(cè)起的第三透鏡位置中的第三透鏡的物側(cè)透鏡表面的曲率半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦透鏡， 其中，第一透鏡單元包含前透鏡組和具有兩個正透鏡的后透鏡組，所述前透鏡組從物側(cè)到像側(cè)依次具有負(fù)透鏡、正透鏡、負(fù)透鏡和正透鏡，并且， 其中，滿足以下的條件式-5. O < ff/fr < -I. O 這里，ff表示前透鏡組的焦距，fr表示后透鏡組的焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的變焦透鏡， 其中，前透鏡組從物側(cè)到像側(cè)依次包含在物側(cè)具有凸透鏡表面的負(fù)彎月透鏡、在像側(cè)具有凸透鏡表面的正透鏡、在物側(cè)具有凹透鏡表面的負(fù)透鏡和在像側(cè)具有凸透鏡表面的正透鏡，并且， 其中，后透鏡組從物側(cè)到像側(cè)依次包含具有兩個凸透鏡表面的正透鏡和在物側(cè)具有凸透鏡表面的正透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦透鏡，其中，滿足以下的條件式-4. O < f2/fw < -I. 5 這里，f2表示第二透鏡單元的焦距。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦透鏡，其中，滿足以下的條件式-8. O < fl/f2 < -2. O 這里，f2表示第二透鏡單元的焦距。
8.一種圖像拾取裝置，包括 根據(jù)權(quán)利要求I 7中的任一項的變焦透鏡；和 被配置為接收由變焦透鏡形成的光學(xué)圖像的圖像拾取元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的圖像拾取裝置，還包括被配置為通過電氣方法校正在變焦透鏡中導(dǎo)致的畸變的校正單元。
全文摘要
本申請涉及變焦透鏡和包含變焦透鏡的圖像拾取裝置。一種變焦透鏡包括具有正折光力的第一透鏡單元；具有負(fù)折光力并被配置為在變焦操作中移動的第二透鏡單元；具有正折光力的第三透鏡單元；和具有正折光力并被配置為在變焦操作中移動的第四透鏡單元。第一透鏡單元具有最接近物側(cè)的負(fù)透鏡，并且包含至少5個透鏡。
文檔編號H04N5/225GK102628982SQ201210025838
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月7日
發(fā)明者桑代慎 申請人:佳能株式會社