變焦透鏡及配有變焦透鏡的圖像拾取設備制造技術(shù)

一種變焦透鏡及配有變焦透鏡的圖像拾取設備，該變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括：正折光力的第一透鏡單元、負折光力的第二透鏡單元、正折光力的第三透鏡單元、以及包括一個或更多個透鏡單元的后透鏡組，所述第一、第二和第三透鏡單元在相對于像平面從廣角端到望遠端變焦期間向物側(cè)移動，其中所述第一透鏡單元包括正透鏡和負透鏡，并且在從廣角端到望遠端變焦期間第一、第二和第三透鏡單元的移動量、以及在廣角端的整個變焦透鏡的焦距被適當?shù)卦O置。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及變焦透鏡，尤其涉及適于用于圖像拾取設備中的照相透鏡，所述圖像拾取設備諸如數(shù)字照相機、視頻照相機、監(jiān)測照相機、廣播照相機、以及鹵化銀膠片照相機坐寸O
技術(shù)介紹
當圖像拾取設備隨著高功能性而被小型化時，要求用于圖像拾取設備的照相透鏡為變焦透鏡，其具有短的整體透鏡長度、小的尺寸、寬視角、以及高變焦率。作為正導型(positive lead type)變焦透鏡，已知一種四單元變焦透鏡，其從物側(cè)到像側(cè)依次包括正折光力的第一透鏡單元、具有負折光力的第二透鏡單元、正折光力的第三透鏡單元、以及正折光力的第四透鏡單元，其中在變焦期間移動全部透鏡單元。作為四單元變焦透鏡，已知一種小型化變焦透鏡，其中第一透鏡單元包括負的和正的透鏡，并且可以獲得4至10的變焦率。另外，作為正引導型變焦透鏡，已知一種五單元變焦透鏡，其從物側(cè)到像側(cè)依次包括正折光力的第一透鏡單元、負折光力的第二透鏡單元、正折光力的第三透鏡單元、負折光力的第四透鏡單元、以及正折光力的第五透鏡單元。在相關(guān)技術(shù)中，為了減少照相機的厚度，使用可收縮系統(tǒng)，其中，相比于使用該系統(tǒng)時的透鏡單元之間的距離，在不使用該系統(tǒng)時透鏡單元之間的距離減小。在可收縮系統(tǒng)中，為了有效減小照相機的厚度，有用的是增加每個透鏡單元的折光力，并減小每個透鏡單元的透鏡數(shù)和透鏡單元的厚度。然而，如果每個透鏡表面的折光力增加，則透鏡厚度增加以獲得透鏡邊緣厚度。特別是，前透鏡直徑增加，從而難于實現(xiàn)小型化。另外，在望遠端(長焦距端)頻繁地產(chǎn)生各種像差，比如色差，并且難于校正這樣的像差。在上述四單元或五單元變焦透鏡中，為了小型化整個變焦透鏡并實現(xiàn)具有高的變焦率的優(yōu)異光學性能，重要的是適當設置每個透鏡單元的配置、用于變焦的移動條件等。特別地，重要的是，適當?shù)卦O置用于變焦的第一、第二和第三透鏡單元的移動量。美國專利No. 7830613討論了一種透鏡配置，其能夠通過減少透鏡數(shù)而在收縮變焦透鏡時有利地獲得薄的厚度。然而，由于用于變焦的第一透鏡單元的移動量相比于第三透鏡單元的移動量而言較大，在望遠端的整個透鏡長度趨于增大。另外，由于第一透鏡單元的移動量較大，所以收縮階段的次數(shù)增加，并且透鏡筒配置變得復雜。另外，變焦透鏡的尺寸在其徑向增大。美國專利No. 7430079討論了具有大約10倍的變焦率的變焦透鏡，其中通過在變焦期間限制第一透鏡單元的移動量而在望遠端減小整個透鏡長度。然而，由于用于變焦的第二透鏡單元的移動量與在廣角端的焦距之間的比率，所以在收縮時難于減小照相機的厚度。另外，當?shù)谝煌哥R單元的折光力增大時，在望遠端頻繁地產(chǎn)生軸向色差、放大率色差等，并且難于校正這樣的像差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)涉及一種變焦透鏡以及配置有該變焦透鏡的圖像拾取設備，所述變焦透鏡在收縮時具有光軸方向的較短長度并且能夠以寬視角和高變焦率在整個變焦透鏡上獲得優(yōu)異的光學性能。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，一種變焦透鏡，從物側(cè)到像側(cè)依次包括正折光力的第一透鏡單元、負折光力的第二透鏡單元、正折光 力的第三透鏡單元、以及包括一個或更多個透鏡單元的后透鏡組，所述第一、第二和第三透鏡單元在從廣角端到望遠端變焦期間向物側(cè)移動，其中第一透鏡單元包括正透鏡和負透鏡，并且滿足下列條件O. 5〈M2/fw〈5. 0，以及O. 1〈Μ1/Μ3〈1· 0，其中Μ1、Μ2和M3分別表示在從廣角端到望遠端變焦期間第一、第二和第三透鏡單元的移動量，而fw表示在廣角端的整個變焦透鏡的焦距。根據(jù)下面參考附圖對示例實施例的詳細描述，本專利技術(shù)的更多特征和內(nèi)容將變得清λ·Μ/E. ο附圖說明被并入并構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本專利技術(shù)的示例實施例、特征以及方面，用于說明本專利技術(shù)的原理。圖I為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)的第一示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖；圖2A、2B和2C為數(shù)值示例I中的根據(jù)本專利技術(shù)的第一示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖；圖3為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)的第二示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖；圖4A、4B和4C為在數(shù)值示例2中的根據(jù)本專利技術(shù)的第二示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖；圖5為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)的第三示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖；圖6A、6B和6C為在數(shù)值示例3中的根據(jù)本專利技術(shù)的第三示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖；圖7為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)的第四示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖；圖8A、8B和8C為在數(shù)值示例4中的根據(jù)本專利技術(shù)的第四示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖；圖9為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)的第五示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖；圖10A、10B和IOC為在數(shù)值示例5中的根據(jù)本專利技術(shù)的第五示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖；圖11為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)的第六示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖；圖12A、12B和12C為在數(shù)值示例6中的根據(jù)本專利技術(shù)的第六示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖；以及圖13是示出根據(jù)本專利技術(shù)的示例實施例的圖像拾取設備的主要部件的示意圖。具體實施例方式下面參考附圖詳細描述本專利技術(shù)的各個示例實施例、特征以及方面。根據(jù)本專利技術(shù)的示例實施例的變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括正折光力的第一透鏡單元、負折光力的第二透鏡單元、正折光力的第三透鏡單元、以及包括一個或更多個透鏡單元的后部透鏡組。從廣角端向望遠端的變焦是通過相對于像平面向物側(cè)移動第一、第二和第三透鏡單元而進行的。圖I為示出在廣角端(短焦距端)的根據(jù)本專利技術(shù)的第一示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖。圖2A、2B和2C為根據(jù)本專利技術(shù)第一示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端(長焦距端)的像差圖。圖3為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)第二示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖。圖4A、4B和4C為根據(jù)本專利技術(shù)第二示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖。圖5為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)第三示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖。圖·6A、6B和6C為根據(jù)本專利技術(shù)第三示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖。圖7為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)第四示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖。圖8A、8B和SC為根據(jù)本專利技術(shù)第四示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖。圖9為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)第五示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖。圖10AU0B和IOC為根據(jù)本專利技術(shù)第五示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖。圖11為示出在廣角端的根據(jù)本專利技術(shù)第六示例實施例的變焦透鏡的透鏡截面圖。圖12A、12B和12C為根據(jù)本專利技術(shù)第六示例實施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置以及望遠端的像差圖。圖13示意示出配置有根據(jù)本專利技術(shù)示例實施例的變焦透鏡的照相機(圖像拾取設備)的主要部件。每個示例實施例的變焦透鏡為用于圖像拾取設備中的照相透鏡系統(tǒng)，所述圖像拾取設備諸如視頻照相機、數(shù)字照相機、TV照相機、監(jiān)測照相機、以及鹵化銀膠片照相機。在透鏡截面圖中，左側(cè)指物側(cè)(前側(cè))，右側(cè)指像側(cè)(后側(cè))。在透鏡截面圖中，i表示自物側(cè)的透鏡單元的順序，Li表示第i個透本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種變焦透鏡，從物側(cè)到像側(cè)依次包括：正折光力的第一透鏡單元、負折光力的第二透鏡單元、正折光力的第三透鏡單元、以及包括一個或更多個透鏡單元的后透鏡組，所述第一透鏡單元、第二透鏡單元和第三透鏡單元在從廣角端到望遠端變焦期間向物側(cè)移動，其中，所述第一透鏡單元包括正透鏡和負透鏡，并且滿足下列條件：0.5

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：藤崎豐克，
申請(專利權(quán))人：佳能株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：