專利名稱：變焦透鏡和具有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)明涉及變焦透鏡和具有變焦透鏡的圖像拾取裝置，更特別地，涉及諸如攝像 機(jī)、電子靜態(tài)照相機(jī)、廣播照相機(jī)或監(jiān)視照相機(jī)之類的使用固態(tài)圖像拾取元件的圖像拾取 裝置，或者使用銀鹽膠片的圖像拾取裝置。
背景技術(shù)：
用于圖像拾取裝置的圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)需要是具有短的透鏡總長(zhǎng)、小的尺寸、高 的變焦比和高的分辨率的變焦透鏡。一般地，為了維持預(yù)定的變焦比并且減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸，需要加強(qiáng)構(gòu)成變焦透 鏡的各透鏡單元的折光力，并且還需要減少透鏡的數(shù)量。但是，在這種變焦透鏡中，為了伴 隨各透鏡表面的折光力的增大而確保邊緣厚度，透鏡的厚度增大。特別地，透鏡有效直徑增 大，并且，整個(gè)透鏡系統(tǒng)不能被充分地縮短。同時(shí)，難以校正諸如望遠(yuǎn)端處的色差之類的各 種像差。此外，伴隨變焦比的增大，由組裝透鏡或透鏡單元時(shí)的傾斜或偏心導(dǎo)致的誤差增 大。當(dāng)透鏡或透鏡單元的偏心的敏感度較大時(shí)，光學(xué)性能由于偏心而大大劣化，或者，光學(xué) 性能在防抖操作中大大劣化。因此，優(yōu)選盡可能地減小各透鏡或各透鏡單元的偏心的敏感 度。從物側(cè)到像側(cè)依次包含分別具有正折光力、負(fù)折光力和正折光力的第一透鏡單 元、第二透鏡單元和第三透鏡單元以及包含至少一個(gè)透鏡單元的隨后的后組的正引導(dǎo)型變 焦透鏡是已知的。例如，從物側(cè)到像側(cè)由具有正折光力、負(fù)折光力、正折光力和正折光力的 四個(gè)透鏡單元構(gòu)成的變焦透鏡是已知的(美國(guó)專利第7，190，529號(hào))。從物側(cè)到像側(cè)由具有正折光力、負(fù)折光力、正折光力、正折光力和正折光力的五個(gè) 透鏡單元構(gòu)成的變焦透鏡也是已知的(美國(guó)專利第7，286，304號(hào))。此外，從物側(cè)到像側(cè)由具有正折光力、負(fù)折光力、正折光力、負(fù)折光力和正折光力 的五個(gè)透鏡單元構(gòu)成的變焦透鏡是已知的(美國(guó)專利第6，594，087號(hào))。在這些四組變焦透鏡和五組變焦透鏡中，為了實(shí)現(xiàn)高的變焦比和整個(gè)透鏡系統(tǒng)的 小型化并且還獲得良好的光學(xué)性能，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各透鏡單元的折光力或透鏡配置或者各透 鏡單元在變焦操作中的移動(dòng)條件等是重要的。特別地，為了減小透鏡有效直徑、減小整個(gè)照 相機(jī)的尺寸并且還很好地校正諸如望遠(yuǎn)端處的色差之類的各種像差，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一透鏡 單元的折光力或者第一透鏡單元在變焦操作中的移動(dòng)條件等是重要的。如果這些配置沒(méi)有 被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，那么難以減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸并獲得具有寬場(chǎng)角和高的變焦比并且還具有 高的光學(xué)性能的變焦透鏡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種變焦透鏡，所述變焦透鏡具有整體上小型化的光學(xué)系統(tǒng)，具有寬 場(chǎng)角和高的變焦比，并且還在整個(gè)變焦范圍中獲得高的光學(xué)性能。作為本發(fā)明的一個(gè)方面，一種變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的
4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包含至少 一個(gè)透鏡單元的后組。所述透鏡單元中的每一個(gè)被配置為移動(dòng)使得廣角端處的透鏡總長(zhǎng)比 望遠(yuǎn)端處的透鏡總長(zhǎng)更長(zhǎng)，以執(zhí)行變焦操作。滿足以下的條件式20. 0 < fl/fw < 50. 07. 5 < Ml/fw < 40. 00. 2 < Ml/ft < 0. 8這里，Ml是廣角端和望遠(yuǎn)端處的第一透鏡單元的相對(duì)于成像面的移動(dòng)量，Π是第 一透鏡單元的焦距，fw和ft是廣角端和望遠(yuǎn)端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦距。作為本發(fā)明的另一方面，一種圖像拾取裝置包括變焦透鏡和固態(tài)圖像拾取元件， 所述固態(tài)圖像拾取元件被配置為接收通過(guò)變焦透鏡形成的圖像的光。通過(guò)參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征和方面將變得清 晰。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1中的廣角端處的變焦透鏡的截面圖。圖2A 2C分別是本發(fā)明的實(shí)施例1中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的變 焦透鏡的像差圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2中的廣角端處的變焦透鏡的截面圖。圖4A 4C分別是本發(fā)明的實(shí)施例2中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的變 焦透鏡的像差圖。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例3中的廣角端處的變焦透鏡的截面圖。圖6A 6C分別是本發(fā)明的實(shí)施例3中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的變 焦透鏡的像差圖。圖7是本發(fā)明的實(shí)施例4中的廣角端處的變焦透鏡的截面圖。圖8A 8C分別是本發(fā)明的實(shí)施例4中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的變 焦透鏡的像差圖。圖9是本發(fā)明的實(shí)施例5中的廣角端處的變焦透鏡的截面圖。圖IOA IOC分別是本發(fā)明的實(shí)施例5中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的 變焦透鏡的像差圖。圖11是本發(fā)明的實(shí)施例6中的廣角端處的變焦透鏡的截面圖。圖12A 12C分別是本發(fā)明的實(shí)施例6中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的 變焦透鏡的像差圖。圖13是本發(fā)明的圖像拾取裝置的主示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖描述本發(fā)明的變焦透鏡和具有變焦透鏡的圖像拾取裝置的示例 性實(shí)施例。本發(fā)明的變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括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包含至少一個(gè)透鏡單元的后 組。變焦透鏡移動(dòng)透鏡單元，使得廣角端處的透鏡總長(zhǎng)比望遠(yuǎn)端處的透鏡總長(zhǎng)更長(zhǎng)，以執(zhí)行變焦操作。圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1中的廣角端(短焦距端)處的變焦透鏡的截面圖。圖 2A 2C分別是本發(fā)明的實(shí)施例1中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端(長(zhǎng)焦距端)處的變 焦透鏡的像差圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2中的廣角端處的變焦透鏡的截面圖。圖4A 4C分別是本發(fā)明的實(shí)施例2中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的變焦透鏡的像差圖。 圖5是本發(fā)明的實(shí)施例3中的廣角端處的變焦透鏡的截面圖。圖6A 6C分別是本發(fā)明的 實(shí)施例3中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的變焦透鏡的像差圖。圖7是本發(fā)明的實(shí) 施例4中的廣角端處的變焦透鏡的截面圖。圖8A 8C分別是本發(fā)明的實(shí)施例4中的廣角 端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的變焦透鏡的像差圖。圖9是本發(fā)明的實(shí)施例5中的廣角端 處的變焦透鏡的截面圖。圖IOA IOC分別是本發(fā)明的實(shí)施例5中的廣角端、中間變焦位 置和望遠(yuǎn)端處的變焦透鏡的像差圖。圖11是本發(fā)明的實(shí)施例6中的廣角端處的變焦透鏡 的截面圖。圖12A 12C分別是本發(fā)明的實(shí)施例6中的廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處 的變焦透鏡的像差圖。圖13是包含本發(fā)明的變焦透鏡的照相機(jī)(圖像拾取裝置)的主示 意圖。各實(shí)施例的變焦透鏡是用于諸如攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、TV照相機(jī)或銀鹽膠片照相機(jī)之 類的圖像拾取裝置的圖像拾取透鏡系統(tǒng)。在變焦透鏡的截面圖中，左側(cè)表示物側(cè)(前側(cè))， 右側(cè)表示像側(cè)(后側(cè))。在變焦透鏡的截面圖中，附圖標(biāo)記“i”表示從物側(cè)算起的透鏡單元 的次序，附圖標(biāo)記“Li”表示第i個(gè)透鏡單元。附圖標(biāo)記“Lr”表示包含至少一個(gè)透鏡單元 的后組。在分別在圖1、圖7、圖9和圖11中所示的實(shí)施例1和實(shí)施例4 6的截面圖中， 附圖標(biāo)記“Li，，表示具有正折光力的第一透鏡單元，附圖標(biāo)記“L2”表示具有負(fù)折光力的第 二透鏡單元，附圖標(biāo)記“L3”表示具有正折光力的第三透鏡單元。后組Lr由具有負(fù)折光力 的第四透鏡單元L4和具有正折光力的第五透鏡單元L5構(gòu)成。實(shí)施例1和實(shí)施例4 6中 的每一個(gè)是由五個(gè)透鏡單元構(gòu)成的正引導(dǎo)型五組變焦透鏡。在圖3所示的實(shí)施例2的變焦 透鏡的截面圖中，附圖標(biāo)記“Li”表示具有正折光力的第一透鏡單元，附圖標(biāo)記“L2”表示具 有負(fù)折光力的第二透鏡單元，附圖標(biāo)記“L3”表示具有正折光力的第三透鏡單元。后組Lr 由具有正折光力的第四透鏡單元L4構(gòu)成。實(shí)施例2是由四個(gè)透鏡單元構(gòu)成的正引導(dǎo)型四 組變焦透鏡。在圖5所示的實(shí)施例3的透鏡截面配置中，附圖標(biāo)記“Li”表示具有正折光力 的第一透鏡單元，附圖標(biāo)記“L2”表示具有負(fù)折光力的第二透鏡單元，附圖標(biāo)記“L3”表示具 有正折光力的第三透鏡單元。后組Lr由具有正折光力的第四透鏡單元L4和具有正折光力 的第五透鏡單元L5構(gòu)成。實(shí)施例3是由五個(gè)透鏡單元構(gòu)成的正引導(dǎo)型五組變焦透鏡。在各實(shí)施例中，附圖標(biāo)記“SP”表示孔徑光闌，其被設(shè)置在第三透鏡單元L3的物 側(cè)。附圖標(biāo)記“FP”表示雜光光闌，其被設(shè)置在第三透鏡單元L3的像側(cè)以屏蔽不必要的光。 附圖標(biāo)記“G”表示與濾光器、面板、晶體低通濾波器或紅外截止濾波器等對(duì)應(yīng)的光學(xué)塊。附 圖標(biāo)記“IP”表示像面，當(dāng)使用變焦透鏡作為攝像機(jī)或數(shù)字照相機(jī)的圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)時(shí)， 在所述像面處設(shè)置與諸如CCD傳感器或CMOS傳感器之類的固態(tài)圖像拾取元件(光電轉(zhuǎn)換 元件)的成像面對(duì)應(yīng)的感光面，或者，當(dāng)將變焦透鏡用于銀鹽膠片照相機(jī)時(shí)，在所述像面處 設(shè)置與膠片表面對(duì)應(yīng)的感光面。在像差圖中，附圖標(biāo)記“d”和“g”分別表示d線和g線。 附圖標(biāo)記“ Δ Μ”和“AS”分別表示子午像面和弧矢像面，倍率色差由g線表示。附圖標(biāo)記 “ω”表示半場(chǎng)角(成像場(chǎng)角的一半的值)，附圖標(biāo)記“Fno”表示F數(shù)。在以下描述的各實(shí)
6施例中，廣角端和望遠(yuǎn)端被定義為變倍透鏡單元在結(jié)構(gòu)上位于光軸上的可移動(dòng)范圍中的兩 端時(shí)的變焦位置。在各實(shí)施例中，各透鏡單元在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦操作中如箭頭所 指示的那樣移動(dòng)。在分別在圖1、圖7、圖9和圖11中示出的實(shí)施例1、實(shí)施例4、實(shí)施例5和實(shí)施例 6中，第一透鏡單元Ll在執(zhí)行從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦操作時(shí)如箭頭所指示的那樣沿凸形 狀的軌跡向像側(cè)移動(dòng)。第二透鏡單元L2以凸的方式并且非線性地向像側(cè)移動(dòng)。第三透鏡 單元L3向物側(cè)移動(dòng)。第四透鏡單元L4向物側(cè)或像側(cè)移動(dòng)，第五透鏡單元沿凸形狀的軌跡 向物側(cè)移動(dòng)?？讖焦怅@SP與其它透鏡單元相獨(dú)立地移動(dòng)。雜光截止光闌FP與第三透鏡單 元L3—體化地移動(dòng)。采用在光軸上移動(dòng)第五透鏡單元L5的同時(shí)執(zhí)行聚焦操作的后對(duì)焦模 式。當(dāng)在望遠(yuǎn)端處執(zhí)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體向近距離物體的聚焦操作時(shí)，如變焦透鏡的各截面圖 中的箭頭5c所指示，第五透鏡單元L5向前移動(dòng)。與第五透鏡單元L5有關(guān)的實(shí)線曲線5a 和虛線曲線5b分別表示用于校正在無(wú)限遠(yuǎn)物體和近距離物體上聚焦的條件下的從廣角端 向望遠(yuǎn)端的變焦操作中的像場(chǎng)變化的移動(dòng)軌跡。在實(shí)施例1、實(shí)施例4、實(shí)施例5和實(shí)施例6中，具有正折光力的第三透鏡單元L3 沿與光軸垂直的方向移動(dòng)，以校正整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)(變焦透鏡)抖動(dòng)(傾斜)時(shí)的圖像模糊。 在圖3所示的實(shí)施例2中，當(dāng)執(zhí)行從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦操作時(shí)，第一透鏡單元Ll如箭 頭所指示的那樣沿凸形狀的軌跡向像側(cè)移動(dòng)。第二透鏡單元L2以凸的方式并且非線性地 向像側(cè)移動(dòng)。第三透鏡單元L3向物側(cè)移動(dòng)。第四透鏡單元L4沿凸形狀的軌跡向物側(cè)移 動(dòng)。孔徑光闌SP與其它透鏡單元相獨(dú)立地移動(dòng)。雜光截止光闌FP與第三透鏡單元L3 — 體化地移動(dòng)。采用在光軸上移動(dòng)第四透鏡單元L4的同時(shí)執(zhí)行聚焦操作的后對(duì)焦模式。當(dāng) 在望遠(yuǎn)端處執(zhí)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體向近距離物體的聚焦操作時(shí)，如變焦透鏡的各截面圖中的箭 頭4c所指示，第四透鏡單元L4向前移動(dòng)。與第四透鏡單元L4有關(guān)的實(shí)線曲線4a和虛線 曲線4b分別表示用于校正在無(wú)限遠(yuǎn)物體和近距離物體上聚焦的條件下的從廣角端向望遠(yuǎn) 端的變焦操作中的像場(chǎng)變化的移動(dòng)軌跡。此外，在實(shí)施例2中，具有正折光力的第三透鏡單 元L3沿與光軸垂直的方向移動(dòng)，以校正整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)(變焦透鏡)抖動(dòng)(傾斜)時(shí)的圖像 模糊。在圖5所示的實(shí)施例3中，當(dāng)執(zhí)行從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦操作時(shí)，第一透鏡單元 Ll如箭頭所指示的那樣沿凸形狀的軌跡向像側(cè)移動(dòng)。第二透鏡單元L2以凸的方式并且非 線性地向像側(cè)移動(dòng)。第三透鏡單元L3向物側(cè)移動(dòng)。第四透鏡單元L4沿凸形狀的軌跡向物 側(cè)移動(dòng)。第五透鏡單元L5在變焦操作中不移動(dòng)。雖然第一到第四透鏡單元在變焦操作中移 動(dòng)，但是，如果必要的話，第五透鏡單元L5也可在變焦操作中與其它透鏡單元相獨(dú)立地移 動(dòng)?？讖焦怅@SP與其它透鏡單元相獨(dú)立地移動(dòng)。雜光截止光闌FP與第三透鏡單元L3 — 體化地移動(dòng)。采用在光軸上移動(dòng)第四透鏡單元L4的同時(shí)執(zhí)行聚焦操作的后對(duì)焦模式。當(dāng) 在望遠(yuǎn)端處執(zhí)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體向近距離物體的聚焦操作時(shí)，如變焦透鏡的截面圖中的箭頭 4c所指示，第四透鏡單元L4向前移動(dòng)。與第四透鏡單元L4有關(guān)的實(shí)線曲線4a和虛線曲 線4b分別表示用于校正在無(wú)限遠(yuǎn)物體和近距離物體上聚焦的條件下的從廣角端向望遠(yuǎn)端 的變焦操作中的像場(chǎng)變化的移動(dòng)軌跡。此外，在實(shí)施例3中，具有正折光力的第三透鏡單元 L3沿與光軸垂直的方向移動(dòng)，以校正整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)(變焦透鏡)抖動(dòng)(傾斜)時(shí)的圖像模 糊。
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在各實(shí)施例中，在變焦操作中，第一透鏡單元Ll和第三透鏡單元L3均移動(dòng)，以便 與望遠(yuǎn)端的情況相比在廣角端的情況下位于物側(cè)。因此，廣角端處的透鏡總長(zhǎng)縮短，并且還 獲得高的變焦比(變倍比)。特別地，在各實(shí)施例中，在從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦操作中，第 三透鏡單元L3向物側(cè)移動(dòng)以與第三透鏡單元L3分擔(dān)變倍功能。此外，具有正折光力的第 一透鏡單元Ll向物側(cè)移動(dòng)，使得第二透鏡單元L2具有大量的變倍效果以獲得至少20倍的 高的變焦比，而不增大第一透鏡單元Ll和第二透鏡單元L2的折光力。在各實(shí)施例的變焦 透鏡中，采用在光軸上移動(dòng)第四透鏡單元L4或第五透鏡單元L5的同時(shí)執(zhí)行聚焦操作的后 對(duì)焦模式。在實(shí)施例1和實(shí)施例4 6中，也可通過(guò)第四透鏡單元L4執(zhí)行望遠(yuǎn)端處的從無(wú)限 遠(yuǎn)物體向近距離物體的聚焦操作。當(dāng)執(zhí)行望遠(yuǎn)端處的從無(wú)限遠(yuǎn)物體向近距離物體的聚焦 操作時(shí)，具有負(fù)折光力的第四透鏡單元L4向后移動(dòng)。此外，在各實(shí)施例中，具有正折光力 的第三透鏡單元L3移動(dòng)，以具有與光軸垂直的方向的分量，以沿與光軸垂直的方向使圖像 位移。因此，整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)(變焦透鏡)抖動(dòng)(傾斜)時(shí)的圖像模糊得到校正。在各實(shí)施 例中，執(zhí)行防抖操作而不添加諸如可變頂角棱鏡之類的光學(xué)部件或用于防抖操作的透鏡單 元，因此避免增大整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的尺寸。在各實(shí)施例中，第三透鏡單元L3沿與光軸垂直的 方向移動(dòng)以執(zhí)行防抖操作，但是，如果第三透鏡單元L3移動(dòng)以具有與光軸垂直的方向的分 量，那么也可執(zhí)行任何其它的移動(dòng)模式以校正圖像的抖動(dòng)。例如，如果允許透鏡鏡筒結(jié)構(gòu)的 復(fù)雜化，那么第三透鏡單元L3還可旋轉(zhuǎn)以在光軸上具有旋轉(zhuǎn)中心以執(zhí)行防抖操作。此外， 在各實(shí)施例中，孔徑光闌SP在變焦操作中與各透鏡單元相獨(dú)立地移動(dòng)。因此，防止相對(duì)于 廣角端及其附近的變焦位置處的中間像高的畫(huà)面周邊的光強(qiáng)度突然減小。為了減小第一透鏡單元Ll的有效透鏡直徑，優(yōu)選構(gòu)成第一透鏡單元Ll的透鏡的 數(shù)量較少。因此，第一透鏡單元Ll從物側(cè)到像側(cè)依次由負(fù)透鏡、正透鏡和正透鏡這三個(gè)透 鏡構(gòu)成。具體地，在各實(shí)施例中，第一透鏡單元Ll由膠合透鏡和正透鏡構(gòu)成，該膠合透鏡通 過(guò)膠合負(fù)透鏡和正透鏡制成。因此，當(dāng)增大變焦比時(shí)產(chǎn)生的非球面像差和色差很好地得到 校正。第三透鏡單元L3包含一個(gè)負(fù)透鏡和兩個(gè)正透鏡。具體地，在各實(shí)施例中，第三透鏡 單元L3從物側(cè)到像側(cè)依次由正透鏡、負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu)成。因此，在防抖操作期間產(chǎn)生的 彗形像差很好地得到校正。此外，第三透鏡單元L3被配置為具有至少一個(gè)非球面。因此， 由變焦操作產(chǎn)生的球面像差的變化很好地得到校正。在實(shí)施例2和實(shí)施例3中，第四透鏡 單元L4由在物側(cè)具有凸形表面的一個(gè)正透鏡構(gòu)成。在圖5所示的實(shí)施例3中，在最接近像 側(cè)的位置處布置具有正折光力的第五透鏡單元L5，所述第五透鏡單元L5在變焦操作中不 關(guān)于像面移動(dòng)(被固定)。該布置對(duì)于諸如像場(chǎng)彎曲之類的各種像差的校正、透鏡有效直徑 的尺寸的減小和變倍操作有貢獻(xiàn)。在各實(shí)施例中，廣角端和望遠(yuǎn)端處的第一透鏡單元Ll的關(guān)于成像面的移動(dòng)量被 定義為Ml。第一透鏡單元Ll的焦距被定義為Π，廣角端和望遠(yuǎn)端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦距分 別被定義為fV和ft。在這種情況下，滿足以下的條件式。20. 0 < fl/fw < 50. 0. . . (1)7. 5 < Ml/fw < 40. 0 ... (2)0. 2 < Ml/ft < 0. 8 ... (3)移動(dòng)量Ml對(duì)應(yīng)于與廣角端相比的望遠(yuǎn)端處的相對(duì)于光軸方向的像面的位移(位置差)。移動(dòng)量Ml的符號(hào)為正。在各實(shí)施例中，在從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦操作(變倍操作)中，第一透鏡單元相 對(duì)于成像面移動(dòng)，使得望遠(yuǎn)端處的透鏡總長(zhǎng)(從第一透鏡表面到像面)比廣角端處的透鏡 總長(zhǎng)更長(zhǎng)。因此，在實(shí)現(xiàn)寬場(chǎng)角和高的變焦比的同時(shí)減小透鏡有效直徑。為了減小整個(gè)系 統(tǒng)的尺寸并加寬場(chǎng)角并且還增大變焦比，條件式(1)適當(dāng)?shù)卮_定對(duì)變倍操作有貢獻(xiàn)的第一 透鏡單元Ll的焦距fl與廣角端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦距fw的比。當(dāng)條件式(1)超過(guò)下限并 且第一透鏡單元Ll的焦距Π小于廣角端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦距fV時(shí)，如果場(chǎng)角被加寬，那 么難以校正望遠(yuǎn)端處的倍率色差。如果變焦比提高，那么望遠(yuǎn)端處的軸向色差和倍率色差 增大。由于難以確保構(gòu)成第一透鏡單元Ll的正透鏡的邊緣的厚度并且為了制造變焦透鏡 必須增大有效直徑，因此這是不好的。此外，當(dāng)變焦透鏡被組裝時(shí)，第一透鏡單元Ll的偏心 敏感度增大，這導(dǎo)致光學(xué)性能的劣化。相反，當(dāng)條件式(1)超過(guò)上限并且第一透鏡單元Ll 的焦距Π大于廣角端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦距fV時(shí)，第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量在高變焦比的 變焦操作中變大，整個(gè)系統(tǒng)的尺寸增大。望遠(yuǎn)端處的球面像差也增大。此外，由于變焦操作 期間的第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量增大并且變焦操作期間的圖像抖動(dòng)或抖動(dòng)聲音增大，因 此這是不好的。為了減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸并加寬場(chǎng)角并且還增大變焦比，條件式(2)適當(dāng)?shù)卮_定 對(duì)變倍操作有貢獻(xiàn)的第一透鏡單元Ll相對(duì)于像面的移動(dòng)量Ml與廣角端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦 距fw的比。當(dāng)條件式(2)超過(guò)下限時(shí)，由于變焦操作期間的第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量變 小，因此廣角端處的透鏡總長(zhǎng)變大(加長(zhǎng))。根據(jù)這種情況，由于透鏡有效直徑加大以確保 周邊光強(qiáng)度，因此難以減小第一透鏡單元Ll的尺寸。此外，難以校正廣角端處的像場(chǎng)彎曲 和倍率色差。相反，當(dāng)條件式(2)超過(guò)上限時(shí)，由于變焦操作期間的第一透鏡單元Ll的移 動(dòng)量變大，因此望遠(yuǎn)端處的透鏡總長(zhǎng)(從第一透鏡表面到像面的距離)加長(zhǎng)，并因此難以減 小尺寸。當(dāng)為了減小照相機(jī)的厚度而縮回透鏡鏡筒時(shí)，縮回段數(shù)增大，并且，鏡筒的直徑也 增大。此外，由于伴隨第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量的增大，在變焦操作期間圖像抖動(dòng)或抖動(dòng) 聲音增大，因此這是不好的。當(dāng)在望遠(yuǎn)端處確保周邊時(shí)，透鏡有效直徑變大，難以減小整個(gè) 系統(tǒng)的尺寸。為了減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸并加寬場(chǎng)角并且還增大變焦比，條件式(3)適當(dāng)?shù)卮_定 對(duì)變倍操作有貢獻(xiàn)的第一透鏡單元Ll相對(duì)于像面的移動(dòng)量Ml與望遠(yuǎn)端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦 距ft的比。當(dāng)條件式(3)超過(guò)下限時(shí)，由于變焦操作期間的第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量變 小，因此廣角端處的透鏡總長(zhǎng)變大。根據(jù)這種情況，由于透鏡有效直徑增大以確保周邊光強(qiáng) 度，因此難以減小第一透鏡單元Ll的尺寸。此外，難以校正望遠(yuǎn)端處的像場(chǎng)彎曲和倍率色 差。相反，當(dāng)條件式(3)超過(guò)上限時(shí)，由于變焦操作期間的第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量變大， 因此望遠(yuǎn)端處的透鏡總長(zhǎng)加長(zhǎng)，因此難以減小尺寸。當(dāng)為了減小照相機(jī)的厚度而縮回透鏡 鏡筒時(shí)，縮回段數(shù)增大，并且，鏡筒的直徑也增大。此外，由于伴隨第一透鏡單元Ll的移動(dòng) 量的增大，在變焦操作期間圖像抖動(dòng)或抖動(dòng)聲音增大，因此這是不好的。當(dāng)在望遠(yuǎn)端處確保 周邊時(shí)，透鏡有效直徑變大，難以減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸。此外，由于在望遠(yuǎn)端處球面像差變 大，因此這不是優(yōu)選的。在各實(shí)施例中，如上所述，第一透鏡單元Ll的焦距、廣角端和望遠(yuǎn)端處的第一透 鏡單元Ll的位置關(guān)系以及變焦操作期間的移動(dòng)量被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定以滿足條件式(1)、(2)和(3)。因此，實(shí)現(xiàn)在整個(gè)變焦范圍中保持高的光學(xué)性能并且具有寬場(chǎng)角和高的變焦比的緊湊 型變焦透鏡。該變焦透鏡還具有小的透鏡有效直徑、短的縮回長(zhǎng)度，并且在制造時(shí)容易被組 裝。更優(yōu)選地，條件式(1) (3)的數(shù)值范圍被設(shè)定如下。20. 0 < fl/fw < 40. 0. · · (la)8. 5 < Ml/fw < 30. 0. · · (2a)0. 3 < Ml/ft <0.7... (3a)在各實(shí)施例中，通過(guò)如上所述的配置，可以獲得這樣的緊湊型變焦透鏡，該緊湊型 變焦透鏡具有寬場(chǎng)角和高的變焦比，并且在整個(gè)變焦范圍中具有高的光學(xué)性能。在各實(shí)施例中，更優(yōu)選地，滿足以下條件式中的至少一個(gè)。第二透鏡單元L2和第 三透鏡單元L3的焦距分別被定義為f2和f3。廣角端處的透鏡總長(zhǎng)(從第一透鏡表面到像 面的距離)被定義為T(mén)dw。廣角端處的孔徑光闌SP和第三透鏡單元L3之間的間隔被定義 為dsw。廣角端和望遠(yuǎn)端處的第二透鏡單元L2的橫向倍率分別被定義為i3 2w和i3 2t。在 這種情況下，優(yōu)選滿足以下條件式中的至少一個(gè)。-0. 15 < f2/ft < -0. 01 ...⑷
0. 01 < f3/fl < 0. 25.(5)
0. 01 < Tdw/ft < 1. 0.(6)
0. 2 < dsw/fw < 10. 0.(7)
0. 05 < β 2w/ β 2t < 0. 5...⑶為了減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸并且還增大變焦比，條件式(4)適當(dāng)?shù)卮_定對(duì)變倍操作 有貢獻(xiàn)的第二透鏡單元L2的焦距f2的范圍。當(dāng)條件式(4)超過(guò)下限并且第二透鏡單元L2 的焦距f2 (負(fù)值)小于望遠(yuǎn)端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦距ft時(shí)，對(duì)變倍操作有貢獻(xiàn)的第二透鏡 單元L2的負(fù)折光力(光焦度，即，焦距的倒數(shù))被弱化。因此，為了增大變焦比，必須增大 第二透鏡單元L2的移動(dòng)量，作為結(jié)果，透鏡總長(zhǎng)加長(zhǎng)，并且，難以減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸。由 于廣角端處的透鏡總長(zhǎng)加長(zhǎng)并且還增大透鏡有效直徑以確保周邊光強(qiáng)度，因此這不是優(yōu)選 的。此外，難以校正變焦中間范圍中的像散。相反，當(dāng)條件式(4)超過(guò)上限并且第二透鏡 單元L2的焦距f2大于望遠(yuǎn)端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦距ft時(shí)，對(duì)變倍操作有貢獻(xiàn)的第二透鏡單 元L2的負(fù)折光力被加強(qiáng)。結(jié)果，難以在廣角端和變焦中間范圍之間校正彗形像差和像場(chǎng)變 化。相對(duì)于第二透鏡單元L2偏心時(shí)的光學(xué)性能的劣化的敏感度也增大，因此組裝變焦透鏡 是困難的。為了減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸并且還增大變焦比，條件式(5)適當(dāng)?shù)卮_定第一透鏡單 元Ll的焦距fl和第三透鏡單元L3的焦距f3的范圍。當(dāng)條件式(5)超過(guò)下限并且第三透 鏡單元L3的焦距f3小于(短于)第一透鏡單元Ll的焦距Π時(shí)，伴隨變倍操作，第一透鏡 單元Ll的移動(dòng)量增大，并且在望遠(yuǎn)端處透鏡總長(zhǎng)加長(zhǎng)。在望遠(yuǎn)端處球面像差也劣化。此外， 由于在由第三透鏡單元L3執(zhí)行防抖操作時(shí)光學(xué)性能在望遠(yuǎn)端處劣化，因此這是不好的。相 反，當(dāng)條件式(5)超過(guò)上限并且第三透鏡單元L3的焦距f3大于(長(zhǎng)于)第一透鏡單元Ll 的焦距Π時(shí)，變焦操作中的第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量減小，并且在廣角端處透鏡總長(zhǎng)變得 更長(zhǎng)。為了防止周邊光強(qiáng)度的減少，透鏡有效直徑也增大。此外，由于第一透鏡單元Ll的 偏心敏感度增大并且光學(xué)性能劣化，因此這是不好的。為了減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸并且還增大變焦比，條件式(6)適當(dāng)?shù)卮_定廣角端處的
10透鏡總長(zhǎng)Tdw的范圍。當(dāng)條件式(6)超過(guò)下限并且廣角端處的透鏡總長(zhǎng)Tdw縮短時(shí)，難以 主要校正廣角端處的像場(chǎng)彎曲或畸變。在為了增大變焦比從廣角端向望遠(yuǎn)端執(zhí)行變倍操作 的過(guò)程中，當(dāng)?shù)谝煌哥R單元Ll相對(duì)于像面向物側(cè)移動(dòng)時(shí)，望遠(yuǎn)端處的透鏡總長(zhǎng)加長(zhǎng)，并且， 難以減小尺寸。此外，由于為了減小望遠(yuǎn)端周圍的周邊光強(qiáng)度的突然減小，透鏡有效直徑增 大，因此這是不好的。相反，當(dāng)條件式(6)超過(guò)上限并且廣角端處的透鏡總長(zhǎng)Tdw加長(zhǎng)時(shí)， 由于為了防止廣角端周圍的周邊光強(qiáng)度的減少必須增大透鏡有效直徑，因此難以減小整個(gè) 系統(tǒng)的尺寸。為了保持良好的圖像質(zhì)量，條件式(7)適當(dāng)?shù)卮_定廣角端處的孔徑光闌SP和第三 透鏡單元L3之間的間隔dsw的范圍。當(dāng)條件式(7)超過(guò)下限并且廣角端處的孔徑光闌SP 和第三透鏡單元L3之間的間隔dsw變窄時(shí)，由于廣角端和中間變焦范圍之間的中間像高處 的周邊光強(qiáng)度的突然減小十分明顯，因此這是不好的。此外，透鏡有效直徑增大并且難以減 小尺寸。當(dāng)條件式(7)超過(guò)上限并且廣角端處的孔徑光闌SP和第三透鏡單元L3之間的間 隔dsw加寬時(shí)，由于對(duì)于廣角端和中間變焦范圍之間的畫(huà)面的極端周邊部分中的周邊光強(qiáng) 度產(chǎn)生虛光(vegnetting)并且周邊光強(qiáng)度的絕對(duì)量因此不足，所以這是不好的。為了減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸并且還增大變焦比，條件式(8)適當(dāng)?shù)卮_定廣角端和望 遠(yuǎn)端處的第二透鏡單元L2的橫向倍率i32w和i32t。當(dāng)條件式(8)超過(guò)下限，并且廣角端 處的第二透鏡單元L2的橫向倍率β 2w與望遠(yuǎn)端處的橫向倍率β 2t相比太小時(shí)，在變焦操 作中第二透鏡單元L2的移動(dòng)量增大。因此，由于透鏡總長(zhǎng)增大并且整個(gè)系統(tǒng)的尺寸也增 大，因此這是不好的。相反，當(dāng)條件式(8)超過(guò)上限，并且廣角端處的第二透鏡單元L2的橫 向倍率β 2w與望遠(yuǎn)端處的橫向倍率β 2t相比太大時(shí)，難以對(duì)于整個(gè)變焦范圍校正彗形像 差和像場(chǎng)變化。此外，由于透鏡有效直徑增大，因此難以減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸。為了在執(zhí)行像差校正操作和變焦操作中減小像差變化并且還減小整個(gè)透鏡系統(tǒng) 的尺寸，優(yōu)選條件式⑷ ⑶的數(shù)值范圍被設(shè)定如下。-0. 12 < f2/ft < -0. 03 ... (4a)0. 05 < f3/fl < 0. 25 ... (5a)0. 3 < Tdw/ft <1.0 ... (6a)0. 2 < dsw/fw < 8. 0 …(7a)0. 05 < β 2w/ β 2t < 0. 30. . . (8a)根據(jù)各實(shí)施例，通過(guò)滿足上述的條件式，可以獲得這樣的變焦透鏡，該變焦透鏡具 有約20的高變焦比并且還在整個(gè)變焦范圍中具有高的光學(xué)性能。在該變焦透鏡中，光學(xué)系 統(tǒng)的整體尺寸較小并且場(chǎng)角較寬。此外，根據(jù)各實(shí)施例，可以獲得這樣的變焦透鏡，該變焦 透鏡校正由變焦透鏡的抖動(dòng)(傾斜)產(chǎn)生的圖像模糊，并且優(yōu)選被用于圖像被穩(wěn)定化的各 種圖像拾取裝置。隨后，將指示分別與本發(fā)明的實(shí)施例1 6對(duì)應(yīng)的數(shù)值實(shí)施例1 6。在各數(shù)值實(shí) 施例中，“i”表示從物側(cè)算起的光學(xué)表面的次序。在各數(shù)值實(shí)施例中，“ri”表示第i個(gè)光 學(xué)表面(第i個(gè)表面)的曲率半徑，“di”表示第i個(gè)表面和第(i+Ι)個(gè)表面之間的間隔， “!！肚”和“-廣分別表示第i個(gè)光學(xué)部件的材料相對(duì)于d線的折射率和Abbe數(shù)。非球面形 狀由下式表示，這里，“k”是偏心率，“A4”、“A6”、“A8”和“A10”是非球面系數(shù)，“X”是距光 軸的高度“h”的位置處關(guān)于表面頂點(diǎn)的在光軸方向上的位移。
χ = (h2/R)/[1+ [I"(1+k) (h/R)2]1/2] +A4h4+A6h6+A8h8+A10h10在以上的表達(dá)式中，“R”是旁軸曲率半徑。此外，例如，表示法“E-Z”意味著“ 10_z”。各數(shù)值實(shí)施例中的最后的兩個(gè)表面是諸如濾光器或面板之類的光學(xué)塊的表面。在 各實(shí)施例中，反焦距(BF)由從透鏡的最終表面到旁軸像面的距離的空氣轉(zhuǎn)換長(zhǎng)度代表。通 過(guò)將反焦距加到從位置最接近物側(cè)的第一透鏡表面直到最終表面的距離，獲得透鏡總長(zhǎng)。 換句話說(shuō)，它是從第一透鏡表面直到像面的距離。在數(shù)值實(shí)施例1 6中，“rl5”表示孔徑 光闌SP的像側(cè)的設(shè)計(jì)假想面(空氣面)。在表1中示出與以上在各數(shù)值實(shí)施例中描述的條 件式的關(guān)系。
〔數(shù)值實(shí)施例1〕表面號(hào)rdndVd
1153. 0571.701.8061033.3
256. 6114.801.4970081.5
3-371. 6390.20
457. 0123.601.6385455.4
5362. 533(可變)
684. 8091.001.8830040.8
79. 4002.20
819.3260.801.8830040.8
911. 6383.10
10-29.7110.701.8830040.8
11209. 5230.20
1219.7362.201.9459518.0
13171. 363(可變)
14 (光闌)
0. 0015OO(可變)
16*10. 9203.001. 5831359.4
17*-68.1992.90
1831. 2020701. 8466623.9
1910.431050
2018.1362001. 4874970.2
21-16. 995030
22 (雜光截止光闌)2350.8661. 00
2416.232(可變)
2516.6092. 00
2684.510(可變)
27OO1. 00
28OO
像面OO
(可變) 1. 48749
1. 48749
1. 51633
70. 2 70. 2 64. 1
120105]非球面數(shù)據(jù)0106]第十六表面0107]K = -1. 61056Θ+000A4 = 5.88474e-005 A6 =--2. 17606e--0080108]A8 = -1. 41631e-0080109]第十七表面0110]K=L 06337e+002 A4 = 8. 76505e-005A6 = 1.48376e-0070111]各種數(shù)據(jù)0112]變焦比28. 630113]焦距4. 4012. 24126.005. 6826. 2676. 000114]F數(shù)2. 874. 115. 793. 184. 605. 160115]場(chǎng)角38. 4017. 571. 7634. 318. 392. 920116]像高3. 493. 883. 883. 883. 883. 880117]透鏡總長(zhǎng)91. 7390. 55144. 3388. 12108.36136. 50118]BF7. 988. 6110. 477. 2215. 0218. 230119]d50. 7017. 4870. 123. 7637. 0362. 970120]dl333. 9515. 341. 5028. 346. 231. 780121]dl58. 091. 501. 505. 442. 322. 240122]d221. 498. 337. 243. 0711. 208. 590123]d246. 626. 3820. 607. 403. 669. 860124]d266. 326. 958. 815. 5613. 3616. 570125]變焦透鏡單元數(shù)據(jù)0126]開(kāi)始0127]0128]組焦距0129]表面0130]1 194.270131]2 6-9.710132]3 1616.490133]4 23-49. 370134]5 2542.000135]〔數(shù)值實(shí)施例2〕0136]單位mm0137]表面數(shù)據(jù)0138]表面號(hào)rdndvd0139]1 20C.3391. 701. 8061033. 30140]2 55.1934. 801. 4970081. 50141]3 -405.4440. 200142]4 57.4413. 601. 7725049. 60143]5 29C.583(可變)
26234. 087 (可變)
27① 1.001. 51633 64.1
28OO
像面OO
非球面數(shù)據(jù)
第十六表 3
K = -2. 02238e+000 A4 = 1 16754e-004 A6 =-3.86292e-007
A8 = -2.33352e-009
第十七表 3
K=L 53505e+002 A4 = 2.84066e-005
各種數(shù)據(jù)
變焦比28. 70
焦距4. 39 13. 56126.005. 7832. 7668. 05
F數(shù)2. 87 3. 976. 003. 094. 795. 21
場(chǎng)角38. 47 15. 951. 7633. 826. 753. 26
像高3. 49 3. 883. 883. 883. 883. 88
透鏡總長(zhǎng)92. 51 97.12150.3490. 12119.05139.05
BF6. 81 6. 816. 816. 816. 816. 81
d50. 70 23. 3670. 505. 1245. 9062. 08
dl328. 06 14. 451. 5424. 046. 852. 88
dl514. 55 1.811. 769. 741. 502. 29
d225. 61 4. 7534. 506. 804. 3913. 57
d243. 00 12. 141. 453. 8219. 8217. 63
d265. 15 5. 155. 155. 155. 155. 15
變焦透鏡單元數(shù)據(jù)
開(kāi)始
組焦距
表面
1 195. 06
2 6-10.16
3 1619. 64
4 2380. 97
5 25171. 58
〔數(shù)值實(shí)施例4〕
單位mm
表面數(shù)據(jù)
表面號(hào)rdndvd
1 307.978 1. 701. 8061033. 3
2 85.602 3.801. 4970081. 5
3-610.3740.20
475. 9893.00 1 7725049.6
5228.098(可變)
628.7941.00 1 8830040.8
79. 6522.80
820.3680.80 1 8830040.8
913. 6233.50
10-34. 3050.70 1 8830040.8
1156.4770.20
1222. 8182.20 1.9459518.0
13394. 804(可變)
14(光闌)①0. 00
15OO(可變)
16*10.2373. 001. 5831359. 4
17*-79.5691. 82
1831. 4100. 701. 8466623. 9
1911. 3480. 90
2035. 3712. 001. 4874970. 2
21-19.0320. 30
22 (雜光截止光闌)OO (可變)
2318. 6191. 001. 4874970. 2
2410.303(可變)
2514. 1822. 001. 4874970. 2
2632. 840(可變)
27OO1. 001. 5163364. 1
28OO
像面OO
非球面數(shù)據(jù)
第十六表面
K = -I 63057e+000A4 = 7.79666e-005A6=1.05864e-008
A8 =-1. 53239e-009
第十七表面
K = 2.52046e+001A4 = 4.21229e-005
各種數(shù)據(jù)
變焦比40. 83
焦距4. 4112.71179.98 5.81352382. 24
F數(shù)2. 634808.46 3.165.906. 62
場(chǎng)角38. 3515.781. 23 33.696.282. 70
像高3. 493.883.88 3.883.883. 88
透鏡總長(zhǎng)100. 91108.27199.7597. 50144. 21179.24
BF10. 1216. 608. 3910.8824.1823. 63
d50. 7027. 91110.834.8163.9994. 03
dl337. 9315. 771. 4031.215.742. 03
dl514. 234. 711. 4110.643.983. 15
d222. 362. 0818. 571.645.9012. 70
d243. 959. 5827. 536.718.8012. 08
d268. 4614. 946. 739.2222.5221. 97
變焦透鏡單元數(shù)據(jù) 開(kāi)始
組
焦距表面
11150.00
26-11. 68
31617. 90
423-49.26
52549. 47
〔數(shù)值實(shí)施例5〕 單位mm 表面數(shù)據(jù)表面號(hào)rdndVd
1108.7121. 6018061033.3
247. 5574. 4014970081.5
33130.3940. 20
449. 1713. 5016385455.4
5260.112(可變)
673. 0031. 0018830040.8
78. 7612. 50
824. 7380. 8018830040.8
912. 1602. 70
10-26.1930. 7018348142.7
111132. 7500. 20
1220.4502. 0019459518.0
131069. 346(可變)
14 (光闌)OO0. 00
15OO(可變)
16*9. 0883. 001.5831359.4
17*-95. 3862. 26
1825. 3760. 7018466623.9
198.716 0.50
2016.452 2.00 1.4874970. 2
21-17.657 0.30
22OO (可變)
23103. 328 1.00 1.4874970. 2
2423. 001 (可變)
25IS 250 2. 001. 4874970. 2
26202. 492 (可變)
27OO1. 001. 5163364. 1
28OO(可變)
像面OO
非球面數(shù)據(jù)
第十六表 S
K =-1.34841e+000 A4 ==1. 02225e>-004 A6 =2. 58085e-007
A8 =4.57761e-009
第十七表 S
K =3.36394e+001 A4 =7. 51650e- 05
各種數(shù)據(jù)
變焦比23. 87
焦距4. 4014. 60105. 005. 7840. 5186. 13
F數(shù)2. 854. 416. 003. 145. 225. 41
場(chǎng)角38. 4114. 862. 1133. 825. 462. 58
像高3. 493. 883. 883. 883. 883. 88
透鏡總長(zhǎng)81. 4689. 10138.2379. 12114. 80134. 2
BF7. 8714. 9910. 378. 9920. 9015. 03
d50. 7023. 5162. 174. 6147. 4660. 69
dl331. 3210. 241. 5324. 263. 401. 50
dl53.74 1. 501. 502.92 1.551.68
d222.17 4. 595. 452.66 5.225.21
d244.31 2.9225. 854. 31 4.9218.74
d266.21 13.338. 717. 33 19. 2413.37
變焦透鏡單元數(shù)據(jù)
開(kāi)始
組焦距
表面
1188. 47
26-9. 16
31615. 69
423-60.94
5 25 41.00〔數(shù)值實(shí)施例6〕
單位mm表面數(shù)據(jù)
表面號(hào)rdndVd
1340. 0911. 701. 8061033.
284. 9934. 001. 4970081.
3-381. 5180. 20
471. 3293. 201. 7725049.
5202. 443(可變)
629.1621. 001. 8830040.
79. 7812. 60
821. 1390. 801. 8830040.
912. 6163. 50
10-32. 5450. 701 8830040. 8
1178.4040. 20
1223. 2822. 201.9459518. 0
131165. 084(可變)
14(光闌)①0. 00
15OO(可變)
16*10. 4493. 001.5831359. 4
17*-78.4592. 21
1832. 5050. 701.8466623. 9
1911. 1790. 70
2025. 7032. 001 4874970. 2
21-22. 6700. 30
22 (雜光截止光闌)OO (可變)
2316.2711. 001 4874970. 2
2410.044(可變)
2513. 9572. 001 4874970. 2
2638.035(可變)
27OO1. 001 5163364. 1
28OO
像面OO
非球面數(shù)據(jù)
第十六表面
K = -I30931e+000A4 = 3.70640e-005A6 =2.68934e-0008A8 = -1. 22390e-009第十七表面 下面，將參照?qǐng)D13描述數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的實(shí)施例，所述數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)使用在各 實(shí)施例中描述的變焦透鏡作為圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)。在圖13中，附圖標(biāo)記20表示照相機(jī)體， 附圖標(biāo)記21表示由在實(shí)施例1 6中描述的變焦透鏡中的任一個(gè)構(gòu)成的圖像拾取光學(xué)系 統(tǒng)。附圖標(biāo)記22表示諸如CXD傳感器或CMOS傳感器之類的固態(tài)圖像拾取元件(光電轉(zhuǎn)換 元件)，其接收通過(guò)圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)21形成的物體圖像的光。附圖標(biāo)記23表示存儲(chǔ)器， 其存儲(chǔ)與通過(guò)固態(tài)圖像拾取元件22執(zhí)行了光電轉(zhuǎn)換的物體圖像對(duì)應(yīng)的信息。附圖標(biāo)記24 表示取景器，其由液晶顯示面板等構(gòu)成，并且被用于觀察在固態(tài)圖像拾取元件22上形成的 物體圖像。因此，本發(fā)明的變焦透鏡被應(yīng)用于諸如數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)之類的圖像拾取裝置，以 實(shí)現(xiàn)具有高的光學(xué)性能的小尺寸圖像拾取裝置。雖然已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開(kāi)的示例性 實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所有這些變更方式和等同的結(jié) 構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
一種變焦透鏡，該變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括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包含至少一個(gè)透鏡單元的后組，其中，所述透鏡單元中的每一個(gè)被配置為移動(dòng)使得廣角端處的透鏡總長(zhǎng)比望遠(yuǎn)端處的透鏡總長(zhǎng)更長(zhǎng)，以執(zhí)行變焦操作，以及其特征在于，滿足以下的條件式20.0＜f1/fw＜50.07.5＜M1/fw＜40.00.2＜M1/ft＜0.8這里，M1是廣角端和望遠(yuǎn)端處的第一透鏡單元相對(duì)于成像面的移動(dòng)量，f1是第一透鏡單元的焦距，fw和ft是廣角端和望遠(yuǎn)端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，滿足以下的條件式 -0. 15 < f2/ft < -0. 01這里，f2是第二透鏡單元的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，滿足以下的條件式 0. 01 < f3/fl < 0. 25這里，f3是第三透鏡單元的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，滿足以下的條件式 0. 01 < Tdw/ft < 1. 0這里，Tdw是廣角端處的變焦透鏡的透鏡總長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，所述第一透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依 次包含負(fù)透鏡、正透鏡和正透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，所述第三透鏡單元包含一個(gè)負(fù)透鏡 和兩個(gè)正透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，還在第三透鏡單元的物側(cè)包含孔徑 光闌，其中，滿足以下的條件式 0. 2 < dsw/fw < 10. 0這里，dsw是廣角端處的孔徑光闌和第三透鏡單元之間的間隔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，滿足以下的條件式 0. 05 < β 2w/ β 2t < 0. 5這里，i3 2w和β 2t分別是廣角端和望遠(yuǎn)端處的第二透鏡單元的橫向倍率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，所述第三透鏡單元被配置為沿具有 與光軸垂直的分量的方向移動(dòng)，以校正由變焦透鏡的抖動(dòng)導(dǎo)致的圖像模糊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，所述后組從物側(cè)到像側(cè)依次包含具 有負(fù)折光力的第四透鏡單元和具有正折光力的第五透鏡單元，以及第四透鏡單元和第五透鏡單元中的每一個(gè)被配置為在變焦操作中移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，所述后組包含具有正折光力的第四 透鏡單元，以及所述透鏡單元中的每一個(gè)被配置為在變焦操作中移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，所述后組從物側(cè)到像側(cè)依次包含具 有正折光力的第四透鏡單元和具有正折光力的第五透鏡單元，以及第一到第四透鏡單元被配置為在變焦操作中移動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，還在第三透鏡單元的物側(cè)包含孔徑 光闌，其中，所述孔徑光闌被配置為在變焦操作中獨(dú)立地移動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，還包括其上形成有圖像的固態(tài)圖像 拾取元件。
15.一種圖像拾取裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1 14中的任一項(xiàng)所述的變焦透鏡；以及 被配置為接收通過(guò)變焦透鏡形成的圖像的光的固態(tài)圖像拾取元件。
全文摘要
提供一種變焦透鏡和具有變焦透鏡的圖像拾取裝置，該變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括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包含至少一個(gè)透鏡單元的后組。所述透鏡單元中的每一個(gè)被配置為移動(dòng)使得廣角端處的透鏡總長(zhǎng)比望遠(yuǎn)端處的透鏡總長(zhǎng)更長(zhǎng)，以執(zhí)行變焦操作。廣角端和望遠(yuǎn)端處的第一透鏡單元的相對(duì)于成像面的移動(dòng)量M1、第一透鏡單元的焦距f1以及廣角端和望遠(yuǎn)端處的整個(gè)系統(tǒng)的焦距fw和ft被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
文檔編號(hào)G03B5/06GK101900871SQ20101018421
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者藤崎豐克 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社