專利名稱：變焦透鏡系統(tǒng)和包括該變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及變焦透鏡系統(tǒng)和包括該變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取設備。
背景技術：
近來，包括固態(tài)圖像拾取器件的圖像拾取設備，以及用于攝像機、數(shù)字靜物照相機、廣播照相機、如銀鹽膠片照相機的膠片照相機等的圖像拾取設備已經隨著增加的功能性而變得更加小型化。因此，對于在圖像拾取設備的成像光學系統(tǒng)中使用的小型、高清晰度的變焦透鏡的需求已經增長。
其中已知除了物側的第一透鏡單元以外的透鏡單元被移動而用于聚焦的所謂的“后對焦變焦透鏡”為滿足這種要求的變焦透鏡(參見例如對應于美國專利No.5,424,869的日本專利公開No.6-34882，以及對應于美國專利No.6,016,228的日本專利公開No.10-62687)。
在典型的后對焦變焦透鏡中，第一透鏡單元的有效直徑與具有在聚焦過程中移動的第一透鏡單元的變焦透鏡中的該第一透鏡單元的有效直徑相比通常是小的。因此，整體透鏡系統(tǒng)的尺寸可以降低。此外，可以容易地執(zhí)行近距離拍攝(尤其是極近距離拍攝)。此外，由于移動小型、輕量的透鏡單元，所以能夠以小的驅動力來驅動透鏡單元，并且可以快速執(zhí)行聚焦。
為了同時實現(xiàn)照相機尺寸(尤其是非使用狀態(tài)下的尺寸)的減小以及高變焦比兩者，通常使用可折疊(可回縮)變焦透鏡?！罢郫B(回縮)”指的是這樣的過程或狀態(tài)，即，使非使用狀態(tài)下透鏡單元之間的距離設定得小于拍攝狀態(tài)下透鏡單元之間的距離。因此，可以降低透鏡系統(tǒng)相對于照相機主體的突出量。
總的來說，如果為了降低光學系統(tǒng)的尺寸，在透鏡單元的折光力增加的同時降低透鏡數(shù)目，則透鏡的厚度增加。因此，當透鏡單元的折光力簡單地增加時，光學系統(tǒng)的整體長度通常沒有充分降低。此外，可能變得難以校正像差。
此外，當透鏡系統(tǒng)被構造成使得其能夠在非使用狀態(tài)下折疊時，由于透鏡系統(tǒng)的機械構造，如透鏡傾斜等，誤差會不可避免地增加。因此，如果對透鏡單元的偏心的靈敏度大，則光學性能會惡化，或者在變焦期間會發(fā)生圖像抖動。
根據(jù)對應于美國專利No.5,424,869的日本專利公開No.6-34882中所討論的變焦透鏡，可以通過僅移動第二透鏡單元和第四透鏡單元來執(zhí)行變焦。在這種情況下，改變放大倍率的整體功能幾乎都必須由第二透鏡單元提供。因此，第一透鏡單元和第二透鏡單元的折光力必須增加，并且對偏心的靈敏度也相應增加。
與之相比，在對應于美國專利No.6,016,228的日本專利公開No.10-62687中討論的變焦透鏡中，對第一透鏡單元和第二透鏡單元的偏心的靈敏度相對小。因此，此變焦透鏡便于用于可回縮結構。

發(fā)明內容
本發(fā)明的至少一個示例性實施例針對便于用于可回縮構造且具有良好光學性能的新的高變焦比變焦透鏡系統(tǒng)。
本發(fā)明的至少一個示例性實施例針對這種變焦透鏡系統(tǒng)，所述變焦透鏡系統(tǒng)包括具有正光焦度的第一透鏡單元，具有負光焦度并且設置于第一透鏡單元的像側的第二透鏡單元，具有正光焦度并且設置于第二透鏡單元的像側的第三透鏡單元，具有正光焦度并且設置于第三透鏡單元的像側的第四透鏡單元，以及F數(shù)確定部件。該F數(shù)確定部件可設置于光軸方向上第三透鏡單元中最接近物側的透鏡的物側透鏡表面頂點與該透鏡的物側透鏡表面和外圍部分的交點之間。
從參考附圖的示例性實施例的如下描述中，本發(fā)明的其他特征將變得明顯。


圖1闡釋了根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡的光學剖視圖。
圖2闡釋了根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡在廣角端的像差圖。
圖3闡釋了根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡在中間變焦位置的像差圖。
圖4闡釋了根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡在遠攝端的像差圖。
圖5闡釋了根據(jù)第二示例性實施例的變焦透鏡在廣角端的像差圖。
圖6闡釋了根據(jù)第二示例性實施例的變焦透鏡在中間變焦位置的像差圖。
圖7闡釋了根據(jù)第二示例性實施例的變焦透鏡在遠攝端的像差圖。
圖8闡釋了根據(jù)第三示例性實施例的變焦透鏡在廣角端的像差圖。
圖9闡釋了根據(jù)第三示例性實施例的變焦透鏡在中間變焦位置的像差圖。
圖10闡釋了根據(jù)第三示例性實施例的變焦透鏡在遠攝端的像差圖。
圖11闡釋了根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡的光學剖視圖。
圖12闡釋了根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡在廣角端的像差圖。
圖13闡釋了根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡在中間變焦位置的像差圖。
圖14闡釋了根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡在遠攝端的像差圖。
圖15闡釋了示出圖像拾取設備的主要部分的示意圖。
圖16闡釋了示出F數(shù)確定部件的示意圖。
具體實施例方式
以下至少一個示例性實施例的描述本質上僅是說明性的，并且完全不是意圖限定本發(fā)明、其應用或使用。
將不會在此詳細討論相關技術領域中的普通技術人員所公知的工藝、技術、設備和材料，而是希望它們成為在適當時能夠進行描述的部分，例如透鏡元件的制作及其材料。
在此處闡述和討論的所有例子中，例如變焦比和F數(shù)的任何具體值都應該被解釋為僅是示例性的，而不是限定性的。因而，這些示例性實施例的其他例子可以具有不同的值。
注意，在下面的圖中，相似的附圖標記和字母表示相似的項，因而一旦在一幅圖中定義了一個項，在之后的圖中將不再對其進行討論。
下面將描述根據(jù)示例性實施例的變焦透鏡系統(tǒng)和包括變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取設備。
圖1闡釋了根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡在廣角端(短焦距端)的光學剖視圖。圖2、3和4分別是根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和遠攝端(長焦距端)的像差圖。根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡的該非限定性例子的變焦比為4.75，且F數(shù)大約為2.88到4.76。
圖5、6和7分別是根據(jù)第二示例性實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和遠攝端的像差圖。根據(jù)第二示例性實施例的變焦透鏡的變焦比為5.59，且F數(shù)大約為2.88到4.90。
圖8、9和10分別是根據(jù)第三示例性實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和遠攝端的像差圖。根據(jù)第三示例性實施例的變焦透鏡的該非限定性例子的變焦比為4.72，且F數(shù)大約為2.88到4.89。
根據(jù)第二和第三示例性實施例的變焦透鏡的截面結構與圖1所示的根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡的截面結構相似，因此不在圖中示出。然而，包括曲率半徑的數(shù)值對于每個示例性實施例可不同(見下文中提供的數(shù)值例)。
圖11闡釋了根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡在廣角端的光學剖視圖。圖12、13和14分別是根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和遠攝端的像差圖。根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡的該非限定性例子的變焦比為11.59，且F數(shù)大約為2.88到3.85。
圖15闡釋了示出包括根據(jù)至少一個示例性實施例的變焦透鏡系統(tǒng)的數(shù)字靜物照相機的主要部分的示意圖。
圖16是圖1的一部分的放大圖，其闡釋了F數(shù)確定部件L3a的設置。
根據(jù)每個示例性實施例的變焦透鏡可以是能用于圖像拾取設備中的圖像拾取透鏡系統(tǒng)。在圖1和11中示出的剖視圖中，物側(前)位于左側，并且像側(后)位于右側。
在圖1和11中示出的剖視圖中，L1a-b表示具有正折光力的第一透鏡單元(光焦度是焦距的倒數(shù))，L2a-b表示具有負折光力的第二透鏡單元，L3a-b表示具有正折光力的第三透鏡單元，L4a-b表示具有正折光力的第四透鏡單元，SP表示用于確定(限制)最小(全孔徑)F數(shù)光通量(軸上的F數(shù)光通量)的F數(shù)確定部件。
在圖11中，F(xiàn)P表示眩光光闌(flare diaphragm)。G表示對應于例如濾光器、面板、石英低通濾光器和紅外阻斷濾光器、以及相關技術領域中普通技術人員所知的其他濾光器及其等同物的光學塊，并且IP表示像面。當使用每個示例性實施例的變焦透鏡作為攝像機或數(shù)字靜物照相機的圖像拾取光學系統(tǒng)時，像面IP對應于固態(tài)圖像拾取器件(光電轉換器)的圖像拾取面，該固態(tài)圖像拾取器件諸如為電荷耦合器件(CCD)傳感器和金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器或相關技術領域普通技術人員已知的其他圖像拾取器件及其等同物。當使用每個示例性實施例的變焦透鏡作為膠片照相機(例如銀鹽膠片照相機)的圖像拾取光學系統(tǒng)時，像面IP對應于膠片表面。
在像差圖中，d和g分別表示d線和g線，并且ΔM和ΔS分別表示縱向像面和徑向像面。橫向色差由g線示出。此外，ω是半視角(半場角)，并且Fno是F數(shù)。
在每個示例性實施例中，廣角端和遠攝端是對應于其中第二和第三透鏡單元位于光軸上可移動范圍的一端和另一端的狀態(tài)的變焦位置。
如圖1和11所示，在每一個示例性實施例中，在從廣角端到遠攝端的變焦過程中，第一透鏡單元L1a-b向著物側(A1和B1)移動，圖1中的第二透鏡單元L2a沿著朝像側凸出的軌跡(A2)移動，而在圖11所闡釋的實施例中第二透鏡單元L2b在圖像方向上線性移動，圖1中第三透鏡單元L3a朝著物側移動，而圖11中第三透鏡單元L3b朝物側凸出地移動，第四透鏡單元L4a-b沿著朝物側凸出的軌跡移動。
此外，可以應用其中第四透鏡單元L4a-b沿著光軸移動以用于聚焦的聚焦方法(例如圖1的4c)。
可以通過向前移動第四透鏡單元來執(zhí)行從無窮遠的對象到近處的對象的聚焦，如圖1中的箭頭4c所示。圖1所示的實線曲線4a和虛線曲線4b分別表示無窮遠處的對象處于焦點對準時以及近處對象處于焦點對準時，第四透鏡單元L4a-b在從廣角端到遠攝端的變焦過程中的軌跡。在每個示例性實施例中，通過移動第四透鏡單元L4a-b以進行聚焦，來快速執(zhí)行聚焦。
在變焦期間，移動第一透鏡單元L1a-b和第二透鏡單元L2a-b以使得在遠攝端時，與在廣角端相比，第一透鏡單元L1a-b定位得更接近物側，并且第二透鏡單元L2a-b定位得更接近像側。因此，整體透鏡系統(tǒng)的長度降低，并且可以獲得高變焦比。
以下將參考圖16描述F數(shù)確定部件SP的位置。如圖16所示，F(xiàn)數(shù)確定部件SP位于在光軸方向上第三透鏡單元L3a中最接近物側的透鏡G31的物側透鏡表面R10的頂點G31a與透鏡G31的透鏡表面R10和外圍部分(邊緣部分P10)的交點G31b之間。可以使用物側具有凸面的透鏡作為透鏡G31。注意，可以為第三透鏡單元L3b配置與F數(shù)確定部件SP類似的布置。
因此，F(xiàn)數(shù)確定部件SP可以被放置在第三透鏡單元L3a-b中，并且在變焦過程中可與第三透鏡單元L3a-b一起移動，使得在廣角區(qū)域中，與F數(shù)確定部件SP的布置有關的入射光瞳和第一透鏡單元L1a-b之間的距離降低。因而，使得易于防止包括在第一透鏡單元L1a-b中的透鏡的外徑(有效直徑)的增加。
由于在第三透鏡單元L3a-b中，F(xiàn)數(shù)確定部件SP定位得比物側頂點G31a更接近像側，所以在遠攝端，第二透鏡單元L2a-b和第三透鏡單元L3a-b之間的透鏡距離降低。因此，整體透鏡系統(tǒng)的長度降低。此外，根據(jù)上述布置，通過第三透鏡單元L3a-b的軸向旁軸光線的高度可被降低。從而，可以容易地校正球面像差和慧形像差。
在每個示例性實施例中，可以通過以上述方式布置F數(shù)確定部件SP來降低折疊狀態(tài)下透鏡系統(tǒng)的長度。
接著，下面將說明除了上述之外的其他示例性實施例的特征。
以下描述的特征可以應用于根據(jù)各示例性實施例的變焦透鏡系統(tǒng)。
當D23T是遠攝端處第二透鏡單元L2a-b中最接近像側的透鏡表面的頂點與第三透鏡單元中最接近物側的透鏡表面的頂點之間的距離，并且fw是廣角端處整體系統(tǒng)的焦距時，可滿足以下條件4.5＜100·D23T/fw＜10...(1)當條件表達式(1)的值低于下限時，第二和第三透鏡單元L2a-b和L3a-b之間的距離可能會過短，存在第二透鏡單元L2a-b和第三透鏡單元L3a-b由于誤差因素而彼此機械地干擾的風險。當條件表達式(1)的值高于上限時，第二和第三透鏡單元L2a-b和L3a-b之間的距離可能會過長，難以降低整體透鏡系統(tǒng)的尺寸。
條件表達式(1)的數(shù)值范圍也可以如下設定5.0＜100·D23T/fw＜9...(1a)當DS是第三透鏡單元L3a中最接近物側的透鏡G31的物側透鏡表面的頂點G31a與F數(shù)確定部件SP之間沿著光軸的距離時，F(xiàn)數(shù)確定部件SP被放置在滿足如下條件的位置上4.5＜100·DS/fw＜10...(2)當條件表達式(2)的值低于下限時，難以降低第二和第三透鏡單元L2a-b和L3a-b之間的距離。當條件表達式(2)的值高于上限時，透鏡G31的物側表面的頂點G31a可能會過于接近F數(shù)確定部件SP，存在它們彼此干擾的風險。
條件表達式(2)的數(shù)值范圍也可以如下設定5＜100·DS/fw＜9...(2a)為了降低整體透鏡系統(tǒng)的長度，同時保持良好的透鏡性能，當fw、ft和f2分別是廣角端整體系統(tǒng)的焦距、遠攝端整體系統(tǒng)的焦距以及第二透鏡單元L2a-b的焦距時，可滿足以下條件0.3<|f2|/(fw·ft)<0.9---(3)]]>當?shù)诙哥R單元L2a-b的焦距過短時，即，當折光力過高并且條件表達式(3)的值低于下限時，難以在變焦期間校正像散。當?shù)诙哥R單元L2a-b的焦距過長時，即，當折光力過低并且條件表達式(3)的值高于上限時，難以降低整體透鏡系統(tǒng)的尺寸。
條件表達式(3)的數(shù)值范圍也可以如下設定0.4<|f2|/(fw·ft)<0.8---(3a)]]>為了降低變焦期間色差的變化，第二透鏡單元L2a-b中可包括至少一個正透鏡。此外，為了可靠地校正遠攝端的球面像差，該正透鏡在物側可具有凸面。
為了降低整體透鏡系統(tǒng)的長度和前透鏡的直徑，當f3是第三透鏡單元L3a-b的焦距，且M1(正號)是第一透鏡單元L1a-b在從廣角端到遠攝端的變焦期間朝著物側的移動量(即，第一透鏡單元L1a-b在廣角端的位置與在遠攝端的位置之間的變化量)時，可滿足如下表達式1.5＜f3/fw＜5.0...(4)0.3＜M1/fw＜3.0...(5)當?shù)谌哥R單元L3a-b的焦距過短，且條件表達式(4)的值低于下限時，難以校正在廣角端的球面像差和慧形像差。當條件表達式(4)的值高于上限時，第三透鏡單元L3a-b的用于變焦的移動量增加，并且難以降低整體透鏡系統(tǒng)的長度。
當?shù)谝煌哥R單元L1a-b的移動量過小，并且條件表達式(5)的值低于下限時，第一透鏡單元L1a-b對改變放大倍率的貢獻降低。結果，難以降低在廣角端整體透鏡系統(tǒng)的長度?？晒┨鎿Q地，第一透鏡單元L1a-b的直徑增加。當條件表達式(5)的值高于上限時，可能需要復雜的凸輪機構以用于移動第一透鏡單元L1a-b。
條件表達式(4)和(5)的數(shù)值范圍也可如下設定1.7＜f3/fw＜4.5...(4a)0.4＜M1/fw＜2.5...(5a)雖然第一透鏡單元L1a-b可由單個正透鏡形成，但是至少一個負透鏡也可以被包括在第一透鏡單元L1a-b中以獲得5或更大的變焦比。因此，可使色差的校正或降低變得容易，并且可降低整體透鏡系統(tǒng)的尺寸。
為了可靠地校正在廣角端的球面像差，第三透鏡單元L3a-b可具有至少一個非球面。此外，第四透鏡單元L4a-b可具有非球面。在這種情況下，可容易地降低聚焦期間像差的變化。
第三透鏡單元L3a-b可包括至少一個在像側具有凹面的負透鏡。因此，可降低變焦期間像差的變化。
在第一到第三示例性實施例中，第一透鏡單元L1a-b可包括通過組合在物側具有凸面的負彎月透鏡和正透鏡而獲得的組合透鏡。
第二透鏡單元L2a-b按從物側到像側的次序可包括在物側具有凸面的負彎月透鏡，在物側具有凹面的負透鏡，以及在物側具有凸面的正透鏡。
第三透鏡單元L3a-b可包括在物側和像側都具有凸面的雙凸正透鏡，在物側具有凸面的正彎月透鏡，以及負透鏡。
第四透鏡單元L4a-b可包括單個正透鏡。
在根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡中，第一透鏡單元L1a-b可包括通過組合在物側具有凸面的負彎月透鏡和正透鏡而獲得的組合透鏡，以及在物側具有凸面的正彎月透鏡。
第二透鏡單元L2a-b按從物側到像側的次序可包括在物側具有凸面的負彎月透鏡，在物側具有凹面的負透鏡，以及在物側具有凸面的正透鏡。
第三透鏡單元L3a-b可包括在物側和像側都具有凸面的雙凸正透鏡，在物側具有凸面的負彎月透鏡，以及通過組合正透鏡和負透鏡而獲得的組合透鏡。
第四透鏡單元L4a-b可包括通過組合在物側和像側都具有凸面的雙凸正透鏡和在像側具有凸面的負彎月透鏡而獲得的組合透鏡。
在每一個示例性實施例中，可通過應用上述結構來降低整體透鏡系統(tǒng)的長度，并且可以獲得在廣角端和遠攝端之間的整個變焦區(qū)域內具有良好光學性能的變焦透鏡。
接著，將描述分別對應于第一到第四示例性實施例的第一到第四數(shù)值例。在每個數(shù)值例中，i表示從像側計數(shù)的表面編號，Ri表示第i個透鏡表面(第i表面)的曲率半徑，Di表示第i和第i+1透鏡表面之間的距離，Ni和vi分別表示基于d線的折射率和阿貝數(shù)。
在第一到第三數(shù)值例中，光學塊G由最接近像側的四個表面形成，并且在第四數(shù)值例中，光學塊G由最接近像側的兩個表面形成。
當x是在距光軸高度為h處從表面頂點沿著光軸的位移時，非球面形狀表達如下x＝(h2/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)2}1/2]+Bh4+Ch6+Dh8+Eh10其中k是錐形常數(shù)，A、B、C、D和E是非球面系數(shù)，并且R是旁軸曲率半徑。
此外，“e-0X”表示“×10-X”。此外，f是焦距，F(xiàn)no是F數(shù)，ω是半場角。以下提供的表1示出了在每個數(shù)值例中上述條件表達式的值。
第一到第三數(shù)值例中D10的值和第四數(shù)值例中D12的值是負的，因為F數(shù)確定部件和第三透鏡L3a-b單元的透鏡G31被按該次序從物側計數(shù)。在圖16中示出的透鏡結構中，F(xiàn)數(shù)確定部件SP與透鏡G31的物側表面的頂點G31a相比，按對應于D10或D12的絕對值的距離而更接近像側。
數(shù)值例1f＝5.80到27.56，F(xiàn)no＝2.88到4.76，2ω＝62.4°到14.8°R1＝28.791D1＝0.80N1＝1.846660v1＝23.9R2＝21.383D2＝3.00N2＝1.696797v2＝55.5R3＝-655.389 D3＝變量R4＝53.140D4＝0.65N3＝1.882997v3＝40.8R5＝6.495 D5＝2.62R6＝-22.629 D6＝0.60N4＝1.696797v4＝55.5R7＝26.474D7＝0.60R8＝14.047D8＝1.70N5＝1.846660v5＝23.9R9＝7035.019 D9＝變量R10＝∞D10＝-0.50R11＝7.423(非球面) D11＝2.30 N6＝1.589130 v6＝61.1
R12＝-18.799(非球面)D12＝0.10R13＝4.623 D13＝1.70N7＝1.487490v7＝70.2R14＝11.276D14＝1.10N8＝1.846660v8＝23.9R15＝3.468 D15＝變量R16＝10.807(非球面) D16＝2.00 N9＝1.743300 v9＝49.3R17＝103.972 D17＝1.38R18＝∞D18＝0.36N10＝1.516330 v10＝64.1R19＝∞D19＝0.36R20＝∞D20＝0.58N11＝1.516330 v11＝64.1R21＝∞\焦距 5.80 20.9727.56可變距離\D3 0.40 13.3714.90D9 15.192.03 0.90D155.99 10.4414.52非球面系數(shù)R11k＝3.21855e-1 B＝-1.91029e-4 C＝-3.94650e-6 D＝7.12847e-7E＝6.63382e-8R12k＝0.0 B＝4.52627e-4 C＝9.42567e-7 D＝1.67443e-6 E＝0.0R16k＝0.0 B＝1.12490e-5 C＝5.92620e-7 D＝0.0 E＝0.0
數(shù)值例2f＝5.80到32.40，F(xiàn)no＝2.88到4.90，2ω＝63.2°到12.6°R1＝25.537D1＝0.80N1＝1.846660v1＝23.9R2＝18.301D2＝3.00N2＝1.696797v2＝55.5R3＝73177.959(非球面) D3＝變量R4＝39.338D4＝0.65N3＝1.882997v3＝40.8R5＝6.395 D5＝2.80R6＝-17.350 D6＝0.60N4＝1.487490v4＝70.2R7＝17.191D7＝0.60R8＝12.713D8＝1.70N5＝1.846660v5＝23.9R9＝78.231D9＝變量R10＝∞D10＝-0.40R11＝7.233(非球面)D11＝2.30 N6＝1.589130 v6＝61.1R12＝-18.161(非球面)D12＝0.10R13＝4.880D13＝1.70 N7＝1.487490v7＝70.2R14＝11.832 D14＝1.10 N8＝1.846660v8＝23.9R15＝3.525D15＝變量R16＝10.580(非球面) D16＝2.00 N9＝1.743300 v9＝49.3R17＝72.110 D17＝1.38R18＝∞ D18＝0.36 N10＝1.516330 v10＝64.1R19＝∞ D19＝0.36R20＝∞ D20＝0.58 N11＝1.516330 v11＝64.1R21＝∞
\焦距5.8022.5532.40可變距離\D3 0.4013.9016.09D9 15.35 2.35 0.89D15 5.4810.1814.87非球面系數(shù)R3k＝1.59724e+6 B＝1.42828e-6 C＝-1.81062e-9 D＝0.0 E＝0.0R11k＝-7.44163e-1 B＝-7.95191e-5 C＝-1.11603e-6 D＝1.05448e-6E＝-5.43135e-8R12k＝0.0 B＝1.67249e-4 C＝1.30557e-5 D＝-6.14383e-7 E＝0.0R16k＝0.0 B＝4.36404e-5 C＝2.71512e-7 D＝0.0 E＝0.0數(shù)值例3f＝5.60到26.45，F(xiàn)no＝2.88到4.89，2ω＝65.0°到15.4°R1＝30.161 D1＝0.80N1＝1.846660v1＝23.9R2＝22.737 D2＝2.80N2＝1.696797v2＝55.5R3＝-249.556 D3＝變量R4＝51.379 D4＝0.65N3＝1.882997v3＝40.8R5＝6.277 D5＝2.56R6＝-37.365D6＝0.60N4＝1.701536v4＝41.2R7＝28.813 D7＝0.60R8＝11.843 D8＝1.70N5＝1.922860v5＝18.9
R9＝30.792 D9＝變量R10＝∞D10＝-0.30R11＝7.584(非球面) D11＝2.30 N6＝1.583126 v6＝59.4R12＝-16.263(非球面)D12＝0.10R13＝4.396 D13＝1.70N7＝1.487490v7＝70.2R14＝11.882D14＝1.10N8＝1.846660v8＝23.9R15＝3.381 D15＝變量R16＝10.627(非球面)D16＝2.00 N9＝1.743300 v9＝49.3R17＝277.104 D17＝1.38R18＝∞D18＝0.36N10＝1.516330 v10＝64.1R19＝∞D19＝0.36R20＝∞D20＝0.58N11＝1.516330 v11＝64.1R21＝∞\焦距5.6020.4626.45可變距離\D3 0.4012.5814.18D9 13.70 1.48 0.60D15 5.049.83 13.92非球面系數(shù)R11k＝4.03720e-1 B＝-2.68674e-4 C＝-4.63426e-6 D＝1.69402e-7E＝1.36982e-7R12k＝0.0 B＝4.31807e-4 C＝-4.69007e-6 D＝2.12783e-6 E＝0.0
R16k＝0.0 B＝3.12388e-6 C＝9.58565e-8 D＝0.0 E＝0.0數(shù)值例4f＝6.28到72.79，F(xiàn)no＝2.88到3.85，2ω＝59.2°到5.6°R1＝62.183 D1＝1.40 N1＝1.846660v1＝23.9R2＝33.825 D2＝4.20 N2＝1.487490v2＝70.2R3＝-951.487D3＝0.20R4＝32.903 D4＝3.00 N3＝1.772499v3＝49.6R5＝104.356 D5＝變量R6＝39.682 D6＝0.90 N4＝1.834000v4＝37.2R7＝7.807 D7＝3.78R8＝-24.361 D8＝0.65 N5＝1.772499v5＝49.6R9＝34.126 D9＝0.80R10＝18.397 D10＝2.00N6＝1.922860v6＝18.9R11＝107.902D11＝變量R12＝∞D12＝-0.50R13＝11.401(非球面)D13＝2.70 N7＝1.583126 v7＝59.4R14＝-62.098D14＝2.30R15＝14.467 D15＝0.70N8＝1.834000v8＝37.2R16＝8.896 D16＝0.80R17＝40.017 D17＝2.50N9＝1.496999v9＝81.5R18＝-12.790D18＝0.60N10＝1.567322 v10＝42.8R19＝175.614D19＝1.18
R20＝眩光光闌D20＝變量R21＝23.932(非球面)D21＝2.40N11＝1.696797v11＝55.5R22＝-12.873D22＝0.60N12＝1.846660v12＝23.9R23＝-27.745D23＝2.30R24＝∞ D24＝2.20N13＝1.516330v13＝64.1R25＝∞\焦距6.2835.0472.79可變距離\D5 0.8025.2532.80D11 33.12 6.71 0.90D20 6.824.39 9.30非球面系數(shù)R13k＝5.66835e-1 B＝2.85720e-5 C＝2.60049e-5 D＝3.03277e-7E＝-1.98977e-9R21k＝-3.88911 B＝2.88744e-5 C＝-2.79289e-7 D＝4.37256e-9表1 接著，以下將參考圖15描述包括根據(jù)示例性實施例的變焦透鏡系統(tǒng)作為成像光學系統(tǒng)的數(shù)字靜物照相機(圖像拾取設備)。
參考圖15，數(shù)字靜物照相機包括照相機主體20；包括根據(jù)示例性實施例的變焦透鏡系統(tǒng)的成像光學系統(tǒng)21；固態(tài)圖像拾取器件(光電轉換器)22，諸如CCD傳感器和CMOS傳感器，其安裝在照相機主體20中并且接收通過成像光學系統(tǒng)21形成的對象圖像；存儲器23，用于記錄對應于作為由圖像拾取器件22執(zhí)行的光電轉換的結果而獲得的對象圖像的信息；以及取景器24，其包括液晶顯示板或其他顯示器，并且能用來觀察形成在固態(tài)圖像拾取器件22上的對象圖像。
因此，當根據(jù)示例性實施例的變焦透鏡系統(tǒng)被應用于諸如數(shù)字靜物照相機的圖像拾取設備時，可獲得具有良好光學性能的小型圖像拾取設備。
雖然已參考示例性實施例描述了本發(fā)明，應該理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。應該對以下權利要求的保護范圍給予最寬的解釋，從而包含所有修改、等同構造和功能。
權利要求
1.一種變焦透鏡系統(tǒng)，包括具有正光焦度的第一透鏡單元；具有負光焦度的第二透鏡單元，該第二透鏡單元設置在第一透鏡單元的像側；具有正光焦度的第三透鏡單元，該第三透鏡單元設置在第二透鏡單元的像側；具有正光焦度的第四透鏡單元，該第四透鏡單元設置在第三透鏡單元的像側；以及F數(shù)確定部件，它確定最小F數(shù)的光通量，該F數(shù)確定部件設置在光軸方向上第三透鏡單元中最接近物側的透鏡的物側透鏡表面的頂點與該透鏡的物側透鏡表面和外圍部分的交點之間，其中第二透鏡單元、第三透鏡單元和第四透鏡單元在變焦期間移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中當D23T是遠攝端處第二透鏡單元中最接近像側的透鏡表面的頂點與第三透鏡單元中最接近物側的透鏡表面的頂點之間的距離，并且fw是廣角端處整體系統(tǒng)的焦距時，滿足如下條件4.5＜100·D23T/fw＜10。
3.根據(jù)權利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中當DS是第三透鏡單元中最接近物側的透鏡的物側透鏡表面的頂點與F數(shù)確定部件之間沿著光軸的距離時，滿足以下條件4.5＜100·DS/fw＜10。
4.根據(jù)權利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中第二透鏡單元中最接近像側的透鏡是在物側具有凸面的正透鏡。
5.根據(jù)權利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中第三透鏡單元包括在像側具有凹面的負透鏡。
6.根據(jù)權利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中當f2是第二透鏡單元的焦距，且fw和ft分別是整體系統(tǒng)在廣角端和遠攝端的焦距時，滿足以下條件0.3<|f2|/(fw·ft)<0.9]]>
7.根據(jù)權利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中第一透鏡單元在變焦期間移動。
8.根據(jù)權利要求7所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中當f3是第三透鏡單元的焦距，M1是在從廣角端到遠攝端的變焦期間第一透鏡單元朝著物側的移動量，并且fw是整體系統(tǒng)在廣角端的焦距時，滿足以下條件1.5＜f3/fw＜5.00.3＜M1/fw＜3.0。
9.根據(jù)權利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中該變焦透鏡系統(tǒng)在固態(tài)圖像拾取器件上形成圖像。
10.一種圖像拾取設備，包括根據(jù)權利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)；以及接收由該變焦透鏡系統(tǒng)形成的圖像的固態(tài)圖像拾取器件。
全文摘要
本發(fā)明的至少一個示例性實施例針對一種變焦透鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有正光焦度的第一透鏡單元；具有負光焦度并且設置在第一透鏡單元的像側的第二透鏡單元；具有正光焦度并且設置在第二透鏡單元的像側的第三透鏡單元；具有正光焦度并且設置在第三透鏡單元的像側的第四透鏡單元；以及F數(shù)確定部件。該F數(shù)確定部件可設置在光軸方向上第三透鏡單元中最接近物側的透鏡的物側透鏡表面的頂點與該透鏡的物側透鏡表面和外圍部分的交點之間。
文檔編號G02B15/177GK1841116SQ20061007104
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月31日 優(yōu)先權日2005年4月1日
發(fā)明者浜野博之 申請人:佳能株式會社