變焦透鏡和包括該變焦透鏡的圖像拾取裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種變焦透鏡和包括該變焦透鏡的圖像拾取裝置，該變焦透鏡和圖像 拾取裝置適合于成像光學系統，諸如數字靜態照相機、數字攝像機、TV照相機和監視照相 機。
【背景技術】
[0002] 迄今為止，要求圖像拾取裝置中所使用的成像光學系統在從無限遠到近攝 (close-up)的整個物距上具有高光學性能。而且，要求能夠實現高速、高精度聚焦的圖像拾 取裝置。特別地，當執行自動聚焦時，要求聚焦速度高。
[0003] 同時，近年來，要求諸如單鏡頭反光照相機的圖像拾取裝置具有運動圖片照相功 能并且能夠在拍攝運動圖片的同時執行自動聚焦。作為當拍攝運動圖片時的自動聚焦 方法，檢測成像信號的對比度的變化以評估成像光學系統的聚焦狀態的對比度AF方法 (TV-AF方法）通常被使用。
[0004] 在TV-AF方法中，在聚焦透鏡單元中產生光軸方向上的快速的小的振動，并且使 用此時獲得的成像信號。在TV-AF方法中，要求聚焦透鏡單元尺寸小、重量輕，以便可以高 速驅動聚焦透鏡單元，并且進一步以便減小用于驅動聚焦透鏡單元的驅動單元（致動器） 上的載荷從而維持靜默。
[0005] 迄今為止，已知一種變焦透鏡，在該變焦透鏡中，在構成該變焦透鏡的多個透鏡單 元之中，尺寸相對較小并且重量相對較輕的透鏡單元移動以用于聚焦。
[0006] 在日本專利申請公開No. 2003-295060中，在按從物側起的次序包括分別具有正、 負、正和正折光力的第一至第四透鏡單元的變焦透鏡中，第二透鏡單元、或者第一透鏡單元 和第二透鏡單元在光軸方向上移動以用于聚焦。
[0007] 在日本專利申請公開No. 2009-251114中，在按從物側到像側的次序包括分別具 有正、負、正、正和正折光力的第一至第五透鏡單元的變焦透鏡（在該變焦透鏡中這些透鏡 單元移動以用于變焦）中，第三透鏡單元用于聚焦。
[0008] 在日本專利申請公開No. 2012-247687中，在按從物側起的次序包括分別具有負、 正、負和正折光力的第一至第四透鏡單元的變焦透鏡中，第二透鏡單元在光軸方向上移動 以用于聚焦。
[0009] 為了獲得在縮小整個系統的尺寸的同時在整個物距上具有高光學性能、另外能夠 高速聚焦的變焦透鏡，重要的是，適當地配置變焦類型、聚焦透鏡單元的數量及其移動條件 等。尤其重要的是，適當地設置布置在聚焦透鏡單元的物側和像側的透鏡單元的折光力、聚 焦透鏡單元的透鏡配置等。
[0010] 當以上提及的配置不適合時，變得難以獲得確保預定變焦比并且在縮小整個系統 的尺寸的同時在從無限遠到近攝的整個物距上具有高光學性能的變焦透鏡。例如，當在變 焦透鏡中主要起到改變倍率的作用的透鏡單元用于聚焦時，伴隨聚焦的像差變化增大，并 且為了校正像差變化的目的，需要增加構成主要起到改變倍率的作用的透鏡單元的透鏡的 數量。于是，聚焦透鏡單元本身的重量不可避免地增加，這使得高速聚焦困難。
[0011] 而且，當尺寸小并且重量輕的透鏡單元用于聚焦時，除非聚焦透鏡單元的折光力 被適當地設置，否則像差變化在聚焦期間增大，這使得難以在整個物距上獲得高光學性能。
【發明內容】
[0012] 根據本發明的一個實施例，提供一種包括多個透鏡單元的變焦透鏡，在該變焦 透鏡中，相鄰的透鏡單元之間的間隔在變焦期間改變。該變焦透鏡包括：第一透鏡子單 元（Lpl)，其具有正折光力；第二透鏡子單元（Lp2)，其具有正折光力，與第一透鏡子單元 (Lpl)的像側相鄰布置；以及在第一透鏡子單元（Lpl)的物側的至少一個透鏡單元。在該 變焦透鏡中，布置在第一透鏡子單元（Lpl)的物側的透鏡系統在整個變焦范圍上具有負的 組合焦距。第二透鏡子單元（Lp2)在從無限遠處的物體聚焦到近側物體期間沿著光軸向像 側移動。該變焦透鏡滿足以下條件表達式：1. 0〈fpl/fp2〈10. 0,其中，fpl表示第一透鏡子 單元（Lpl)的焦距，fp2表示第二透鏡子單元（Lp2)的焦距。
[0013] 從以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發明的進一步的特征將變得清楚。
【附圖說明】
[0014] 圖1是根據本發明的實施例1的變焦透鏡的廣角端處的透鏡截面圖。
[0015] 圖2A是根據實施例1的廣角端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0016] 圖2B是根據實施例1的望遠端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0017] 圖3A是根據實施例1的廣角端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0018] 圖3B是根據實施例1的望遠端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0019] 圖4是根據本發明的實施例2的變焦透鏡的廣角端處的透鏡截面圖。
[0020] 圖5A是根據實施例2的廣角端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0021] 圖5B是根據實施例2的望遠端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0022] 圖6A是根據實施例2的廣角端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0023] 圖6B是根據實施例2的望遠端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0024] 圖7是根據本發明的實施例3的變焦透鏡的廣角端處的透鏡截面圖。
[0025] 圖8A是根據實施例3的廣角端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0026] 圖8B是根據實施例3的望遠端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0027] 圖9A是根據實施例3的廣角端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0028] 圖9B是根據實施例3的望遠端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0029] 圖10是根據本發明的實施例4的變焦透鏡的廣角端處的透鏡截面圖。
[0030] 圖11A是根據實施例4的廣角端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0031] 圖11B是根據實施例4的望遠端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0032] 圖12A是根據實施例4的廣角端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0033] 圖12B是根據實施例4的望遠端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0034] 圖13是根據本發明的實施例5的變焦透鏡的廣角端處的透鏡截面圖。
[0035] 圖14A是根據實施例5的廣角端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0036] 圖14B是根據實施例5的望遠端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0037] 圖15A是根據實施例5的廣角端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0038] 圖15B是根據實施例5的望遠端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0039] 圖16是根據本發明的實施例6的變焦透鏡的廣角端處的透鏡截面圖。
[0040] 圖17A是根據實施例6的廣角端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0041] 圖17B是根據實施例6的望遠端處的縱向像差圖（物距：無限遠）。
[0042] 圖18A是根據實施例6的廣角端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0043] 圖18B是根據實施例6的望遠端處的縱向像差圖（物距：近距離）。
[0044] 圖19是根據本發明的圖像拾取裝置的主要部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0045] 現在將根據附圖來詳細描述本發明的優選實施例。
[0046] 現在，描述根據本發明的變焦透鏡和包括該變焦透鏡的圖像拾取裝置。根據本發 明，提供了一種包括多個透鏡單元的變焦透鏡，在該變焦透鏡中，相鄰的透鏡單元之間的間 隔改變。該變焦透鏡包括：第一透鏡子單元Lpl，其具有正折光力；第二透鏡子單元Lp2,其 具有正折光力，與第一透鏡子單元Lpl的像側相鄰布置；以及在第一透鏡子單元Lpl的物側 的至少一個透鏡單元。具有正折光力的第三透鏡子單元Lp3可以與第二透鏡子單元Lp2的 像側相鄰布置。
[0047] 布置在第一透鏡子單元Lpl的物側的透鏡系統在整個變焦范圍上具有負的組合 焦距，第二透鏡子單元Lp2在從無限遠處的物體聚焦到近側物體期間沿著光軸向像側移 動。
[0048] 注意，根據本發明的變焦透鏡中的透鏡單元基于光軸上的間隔在變焦期間改變的 標準被分隔，并且不僅包括包含多個透鏡的情況，而且還包括包含單個透鏡的情況。而且， 根據本發明的變焦透鏡中的透鏡子單元基于光軸上的間隔在聚焦期間改變的標準被分隔， 并且不僅包括包含多個透鏡的情況，而且還包括包含單個透鏡的情況。
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