變焦透鏡和包含變焦透鏡的圖像拾取裝置的制作方法

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
技術領域：
本發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字靜物照相機、視頻照相機、監視照相機、TV照相機或膠片照相機。
背景技術：
用作在使用固態圖像拾取元件的諸如視頻照相機、監視照相機或數字靜物照相機的圖像拾取裝置中的成像光學系統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到像側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到像側依次為負透鏡、正透鏡、負透鏡、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到像側依次為負透鏡、正透鏡、正透鏡、負透鏡、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整個變焦透鏡的小型化，構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，適當地設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布置是重要的。特別是當第一透鏡單元的透鏡配置不被適當設定時，難以在確保寬視角的同時減小整個變焦透鏡的尺寸，并且由于變焦導致的像差的變化增加。這使得難以獲得高的光學性能。

發明內容
本發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性能的變焦透鏡和包括變焦透鏡的成像裝置。根據本發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的負透鏡，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，本發明的其它特征將變得明顯。


圖I是根據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端處的像差圖。
圖3是根據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端處的像差圖。圖5是根據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端處的像差圖。圖7是根據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端處的像差圖。圖9是示出應用本發明的變焦透鏡的視頻照相機的主要部分的示意圖。
具體實施例方式以下將描述根據本發明的變焦透鏡和圖像拾取裝置的實施例。本發明的變焦透鏡從物側到像側依次包含具有正折光力的第一透鏡單元、具有負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和第四透鏡單元的像側中的至少一個上設置諸如改焦透鏡(converterlens)的具有折光力的透鏡單兀。圖I是根據本發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端(長焦距端)處的像差圖。圖3是根據本發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端處的像差圖。圖5是根據本發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端處的像差圖。圖7是根據本發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端處的像差圖。圖9是示出包含本發明的變焦透鏡的視頻照相機(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和數字照相機的圖像拾取裝置中的成像透鏡系統。在透鏡截面圖中，左側是物側(前側)，右側是像側(后側)。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，左側是屏幕側，右側是作為投影像側的側。在透鏡截面圖中，LI表示具有正折光力(光焦度=焦距的倒數)的第一透鏡單元，L2表示具有負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(Fno)光束的孔徑光闌。孔徑光闌SP位于第三透鏡單元L3的物側。光學塊GB與濾光器、面板或紅外截止濾波器對應。像面IP在變焦透鏡被用作視頻照相機或數字照相機的成像光學系統時與諸如CCD傳感器或CMOS傳感器的固態圖像拾取元件(光電轉換元件)的圖像拾取表面對應，并且當變焦透鏡被用作用于鹵化銀膠片照相機的成像光學系統時與膠片表面對應。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，《表示半視角。在以下的實施例中，廣角端和望遠端指的是當用于變焦的透鏡單元(第二透鏡單元L2)位于光軸上的機械可動范圍的相對端部處時設置的變焦位置。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，執行從廣角端到望遠端的變焦。通過沿凸狀路徑的一部分向物側移動第四透鏡單元L4，校正由于變焦導致的像面變化。通過由此沿凸狀路徑向物側移動第四透鏡單元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在焦點處于無限遠物體和近距離物體上時移動以校正由于從廣角端到望遠端的變焦導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，執行望遠端處的從無限遠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的負透鏡，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性能，從物側到像側依次布置具有正折光力的第一透鏡單元 和具有負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折光力是有利的，但是，F數在這種情況下在望遠端處可能是小的。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，用于驅動透鏡單元的諸如電動機的驅動單元的數量最少化。這減小透鏡鏡筒的總尺寸。并且，由于負透鏡位于第一透鏡單元LI的最接近物側的側，因此，實現寬的視角和整個變焦透鏡的小型化。
通過上述的透鏡系統，當從像面反向跟蹤軸外光線時，它們在最接近物側的負透鏡處大大漫射，并且，這使得像側透鏡比負透鏡小。并且，由于第一透鏡單元LI包含5個或更多個透鏡，因此，當第一透鏡單元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的同時在整個變焦范圍上獲得高的光學性能。條件式(I)規定第一透鏡單元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致的像面變化。相反，當值超過條件式(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性能。當值低于條件式(2)中的下限并且第一透鏡單元LI的折光力變得太大時，難以在望遠端處校正球面像差、軸向色差、像場彎曲等。相反，當值超 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。作為結果，透鏡系統的總尺寸增加。優選將條件式⑴和⑵中的數值范圍設定如下-4. 5 < hl2w/fw < -I. 25 (Ia)8. 5 < fl/fw < 14. 0(2a)。為了將上述條件式的優點最大化，更優選的是將條件式(Ia)和(2a)中的數值范圍設定如下-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從物側到像側依次具有負透鏡、正透鏡、負透鏡和正透鏡。優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中的從物側起的第二透鏡位置中的第二透鏡的像側透鏡表面的曲率半徑，R31表示第一透鏡單元LI中的從物側起的第三位置中的第三透鏡的物側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含義。條件式(3)規定由第一透鏡單元LI中的從物側到像側的第二和第三位置中的第二和第三透鏡限定的具有負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，獲得高的光學性能。當值低于條件式(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，難以在望遠端處校正球面像差。
條件式(4)規定構成第一透鏡單元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，由于變焦導致的像場彎曲的變 化增加。條件式(6)規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的同時獲得高的光學性能。當值低于條件式
(6)中的下限并且第二透鏡單元L2的焦距變得太短時，由于變焦導致的像場彎曲的變化增力口。相反，當值超過條件式(6)中的上限并且第一透鏡單元LI的焦距變得太短時，難以在望遠端處校正球面像差、軸向色差、像場彎曲等。優選將條件式(3) (6)中的數值范圍設定如下-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)。更優選將條件式(3a) (6a)中的數值范圍設定如下-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優選包含2個或更多個負透鏡。當負透鏡位于第一透鏡單元LI的物側時，第一透鏡單元LI的像側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，兩個負透鏡優選位于物側。第一透鏡單元LI的前透鏡組LlF從物側到像側依次包含在物側具有凸透鏡表面的負彎月透鏡、在像側具有凸透鏡表面的正透鏡、在物側具有凹透鏡表面的負透鏡和在像側具有凸透鏡表面的正透鏡。后透鏡組LlR從物側到像側依次包含具有兩個凸透鏡表面的正透鏡和在物側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動。因此，可以容易地實現迅速的聚焦。本發明的圖像拾取裝置包括接收由變焦透鏡形成的光學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)或互補金屬氧化物半導體(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致的畸變的校正單元。與鹵化銀膠片照相機不同，數字照相機等具有能夠獲取圖像作為數字數據的性能。通過利用該性能，從透鏡獲得的圖像經受圖像轉換，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有技術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比在物側大，并且，第二透鏡單元L2包含在像側具有凹透鏡表面的負透鏡、具有兩個凹透鏡表面的負透鏡和在物側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中出現像差，特別地，在廣角端處出現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，由兩個負透鏡分擔第二透鏡單元L2的負折光力。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性能。第三透鏡單元L3包含在物側具有凸透鏡表面的正透鏡和在像側具有凹透鏡表面的負透鏡。在變焦透鏡的數值例中，第三透鏡單元的配置被適當地設定，以在縮短透鏡總長的同時獲得高的光學性能。即，第三透鏡單元L3由正透鏡和負透鏡這兩個透鏡形成，以實現消色差，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致的色差的變化。根據上述的實施例，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并在整個變焦范圍上具有高的光學性能的變焦透鏡。下面，參照圖9，將描述使用本發明的變焦透鏡作為成像光學系統的數字視頻照相機的例子。參照圖9，數字視頻照相機包括照相機體10、通過根據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系統11、包含于照相機體10中以接收由成像光學系統11形成的光學被照體圖像的諸如CCD或CMOS的固態圖像拾取元件(光電轉換元件)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明的優選實施例，但是，本發明不限于這些實施例，并且，在本發明的范圍內，各種的變更方式和修改是可能的。以下，將給出與本發明的第一到第四實施例對應的第一到第四數值例。在數值例中，i表示從物側計數的透鏡表面的序號，ri表示從物側起的第i個透鏡表面的曲率半徑，di表示從物側起的第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。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，A4、A6、A8和AlO是4次、6次、8次和10次非球面系數，并且，X表不關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”。在數值例中，非球面透鏡表面的表面號由右側的“ * ”標記。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。在表中表示數值例和上述的條件式之間的關系。第一數值例單位 _
表面數據
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 像面非球面表面數據第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各種數據
變焦比9.99
廣角端中間位置望遠端
焦距3.4016.5133.99
F 數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變焦透鏡單元數據
單元第一表面焦距
1I 32.19
212 -9.55
318 29.67
423 14.26
528 O0第二數值例單位mm表面數據表面號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 像面非球面表面數據第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各種數據
變焦比11.53
廣角端中間位置望遠端
焦距3.6518.9342.02
F 數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變焦透鏡單元數據
單元第一表面焦距
1I 37.73
212 -8.92
318 32.94
423 15.12
528 oo第三數值例單位mm表面數據
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 像面非球面表面數據第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各種數據變焦比14.55
廣角端中間位置望遠端
焦距3.6421.8353.00
F 數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變焦透鏡單元數據
單元第一表面焦距
1I 36.11
212 -8.72
318 32.61
423 15.62
528 oo第四數值例單位 _表面數據
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 像面非球面表面數據第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 各種數據
權利要求
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的負透鏡，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.根據權利要求I的變焦透鏡，其中，第一透鏡單元包含至少兩個負透鏡。
3.根據權利要求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起的第二透鏡位置中的第二透鏡的像側透鏡表面的曲率半徑，R31表示第一透鏡單元中的從物側起的第三透鏡位置中的第三透鏡的物側透鏡表面的曲率半徑。
4.根據權利要求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到像側依次具有負透鏡、正透鏡、負透鏡和正透鏡，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.根據權利要求4的變焦透鏡， 其中，前透鏡組從物側到像側依次包含在物側具有凸透鏡表面的負彎月透鏡、在像側具有凸透鏡表面的正透鏡、在物側具有凹透鏡表面的負透鏡和在像側具有凸透鏡表面的正透鏡，并且， 其中，后透鏡組從物側到像側依次包含具有兩個凸透鏡表面的正透鏡和在物側具有凸透鏡表面的正透鏡。
6.根據權利要求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.根據權利要求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 根據權利要求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圖像的圖像拾取元件。
9.根據權利要求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的負透鏡，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 優先權日2011年2月7日
發明者桑代慎 申請人:佳能株式會社