專利名稱：變焦鏡頭和成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新穎的變焦鏡頭和一種新穎的成像裝置。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種最適宜的變焦鏡頭，用于包括從超廣角區(qū)域至超攝遠(yuǎn)區(qū)域的廣角高倍的視頻照相機(jī)，且還涉及使用該變焦鏡頭的成像裝置。
背景技術(shù)：
在用于人們生活中的視頻照相機(jī)的變焦鏡頭的設(shè)計(jì)中，由于利用小型化成像元件的趨勢(shì)，有一種指望減小的成像元件有同樣的變焦比(可變的倍率)的趨勢(shì)，以及在有實(shí)用尺寸的變焦比中指望有更高的倍數(shù)的趨勢(shì)。
在后者的趨勢(shì)中，作為用于實(shí)現(xiàn)更高倍的變焦鏡頭的技術(shù)的實(shí)例，在日本專利申請(qǐng)公布8-5913中描述了一個(gè)。這種變焦鏡頭由五個(gè)透鏡組組成，配置是從物側(cè)開始依次為正、負(fù)、正、負(fù)和正折射能力，且移動(dòng)至少第二透鏡組和第四透鏡組用于變焦(變化倍數(shù))和聚焦，從而來(lái)獲得大約20倍的變焦比。
然而，如果通過(guò)利用成像元件的進(jìn)一步地減小，使得倍率會(huì)愈加地高，例如，如果為了獲得40倍的變焦比實(shí)際上應(yīng)用了日本專利申請(qǐng)公布8-5913中的技術(shù)，已經(jīng)引起了下面的問題。也就是，不能校正通過(guò)變焦而產(chǎn)生的像差波動(dòng)、在攝遠(yuǎn)端的色差和球面像差等。因此，在日本專利申請(qǐng)公布(號(hào)碼為8-5913)的技術(shù)中，當(dāng)保持變焦鏡頭的實(shí)用尺寸時(shí)，實(shí)現(xiàn)的倍率被限制在約20倍。
因此，在日本專利申請(qǐng)公布2000-105336描述的技術(shù)中，為了校正變焦引起的像差波動(dòng)、在攝遠(yuǎn)端的色差和球面像差等(在實(shí)現(xiàn)高倍率中這些都是問題)，向第三透鏡組和第五透鏡組引入非球面透鏡，并且使用各具有大的阿貝數(shù)(Abbe number)和異常部分分散特性的許多材料，從而實(shí)現(xiàn)在廣角端不小于85度的視角和40倍的變焦比。
然而，在上面描述的日本專利申請(qǐng)公布2000-105336顯示的技術(shù)中，使用三片具有特殊的低色散的玻璃，其各有大的阿貝數(shù)和異常部分分散特性。如所公知的，由于該特殊的低色散玻璃有軟的品質(zhì)和低的潛在缺陷抵抗力，在透鏡制造的超聲波清洗過(guò)程中容易引起潛在缺陷。而且，因?yàn)樘厥獾牡蜕⒉ＡУ臒崤蛎浵禂?shù)大，在用于透鏡涂層蒸發(fā)沉積過(guò)程中，當(dāng)它在真空室內(nèi)被加熱并且在蒸發(fā)沉積結(jié)束后立即使空氣流入真空室來(lái)淬火時(shí)，容易出現(xiàn)裂痕。因此，蒸發(fā)沉積后，需要將玻璃留在真空室中許多小時(shí)來(lái)慢慢冷卻，以至于蒸發(fā)沉積周期花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，這引起生產(chǎn)效率問題并且更進(jìn)一步對(duì)成本產(chǎn)生不利影響。
因此，在日本專利申請(qǐng)公布2000-105336中顯示的變焦鏡頭(其中使用由特殊的低色散玻璃制成的三個(gè)透鏡)不能批量生產(chǎn)，且從而不適合用于人們生活中的變焦鏡頭。
因此，按照上面描述的問題，本發(fā)明的目的是提供一種變焦鏡頭以及使用該變焦鏡頭的成像裝置，變焦鏡頭可包括從超廣角區(qū)域到超攝遠(yuǎn)區(qū)域，在廣角端具有不小于67度的視角且在攝遠(yuǎn)端不大于1.6度，能順利地校正其各種各樣的像差，同時(shí)具有約40倍的變焦比，并且在批量生產(chǎn)力方面是極好的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上面描述的問題，本發(fā)明中的變焦鏡頭是內(nèi)聚焦型的，有四或五個(gè)透鏡組，至少包括具有正折射能力的第一透鏡組，在光軸方向可移動(dòng)的、主要用于變焦(變化倍數(shù))的具有負(fù)折射能力的第二透鏡組，具有正折射能力的第三透鏡組，以及可以在光軸方向上移動(dòng)、用于校正在變焦過(guò)程中焦點(diǎn)位置的波動(dòng)并用于聚焦的、具有正或負(fù)折射能力的第四透鏡組，其透鏡組從物側(cè)依次排列，其中第一透鏡組至少有凹透鏡、凸透鏡和三膠合透鏡，其中由特殊的低色散玻璃制成的透鏡被夾在三膠合透鏡的中間，其透鏡從物側(cè)依次排列。
此外，為了解決上面所述的問題，本發(fā)明的成像裝置包括變焦鏡頭，用于將變焦鏡頭拍攝進(jìn)的圖像轉(zhuǎn)換為電圖像信號(hào)的成像單元，以及圖像控制單元，其中參考由變焦鏡頭按照不同的倍率預(yù)先準(zhǔn)備的變換坐標(biāo)系數(shù)，圖像控制單元移動(dòng)在由成像單元形成的圖像信號(hào)限定的圖像上的點(diǎn)，以形成服從坐標(biāo)變換的新的圖像信號(hào)并輸出該新的圖像信號(hào)，并且內(nèi)聚焦型的變焦鏡頭具有四或五個(gè)透鏡組，至少包括具有正折射能力的第一透鏡組，在光軸方向上可以移動(dòng)主要用于變焦(變化倍數(shù))的具有負(fù)折射能力的第二透鏡組，具有正折射能力的第三透鏡組，以及在光軸方向上可以移動(dòng)用于校正在變焦過(guò)程中焦點(diǎn)位置的波動(dòng)并用于聚焦的具有正或負(fù)折射能力的第四透鏡組，其透鏡組從物側(cè)起依次排列，第一透鏡組至少有凹透鏡、凸透鏡和三膠合透鏡，其中由特殊的低色散玻璃制成的透鏡被夾在三膠合透鏡的中間，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
因此，在本發(fā)明的變焦鏡頭和成像裝置中，可覆蓋的范圍從超廣角區(qū)域到超攝遠(yuǎn)區(qū)域，在廣角端具有不小于67度的視角且在攝遠(yuǎn)端不大于1.6度，可以順利地校正各種各樣的像差同時(shí)提供約40倍的變焦比，并且，由特殊的低色散玻璃制成的透鏡位于三膠合透鏡的中間，所以在超聲波清洗的過(guò)程中不會(huì)引起潛在的缺陷，即使是不使用透鏡涂層。
而且，在膠合的透鏡之間，可用膠合材料填充在透鏡拋光的時(shí)候或在超聲波清洗的過(guò)程中引起的潛在的缺陷，并且膠合使得涂層成為不需要的了。
如權(quán)利要求1、9和21中描述的發(fā)明，特征在于變焦鏡頭是內(nèi)聚焦型，具有四或五個(gè)透鏡組，至少包括具有正折射能力的第一透鏡組，在光軸方向上可以移動(dòng)主要用于變焦(變化倍數(shù))的具有負(fù)折射能力的第二透鏡組，具有正折射能力的第三透鏡組和具有正或負(fù)折射能力的第四透鏡組，第四透鏡組可以在光軸方向上移動(dòng)用于校正在變焦過(guò)程中焦點(diǎn)位置的波動(dòng)并且用于聚焦，其透鏡組從物側(cè)起依次排列，其中第一透鏡組至少有凹透鏡、凸透鏡和三膠合透鏡，其中由特殊的低色散玻璃制成的透鏡被夾在三膠合透鏡的中間，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
因此，在如權(quán)利要求1、9和21描述的發(fā)明中，可以獲得變焦鏡頭，其可覆蓋的范圍從超廣角區(qū)域到超攝遠(yuǎn)區(qū)域，在廣角端具有不小于67度的視角且在攝遠(yuǎn)端不大于1.6度，且可以順利地校正其各種各樣的像差同時(shí)具有約40倍的變焦比。此外，由于用特殊的低色散玻璃制成的透鏡被放置在三膠合透鏡的中間，即使不使用透鏡涂層，在超聲波清洗的過(guò)程中不會(huì)引起潛在的缺陷，用位于膠合的透鏡之間的粘合劑填充在透鏡拋光時(shí)或在超聲波清洗的過(guò)程中產(chǎn)生的凹痕和潛在的缺陷，并且膠合使得涂層不再需要，因此，可以低成本獲得在批量生產(chǎn)力方面極好的變焦鏡頭。
在如權(quán)利要求2、10和22描述的發(fā)明中，在第一透鏡組中的三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2以及第二凹透鏡A3，透鏡從物側(cè)依次排列，且第一凹透鏡A1和凸透鏡A2由滿足兩個(gè)條件公式的材料構(gòu)成(1)n1-n2＞0.3和(2)|v1-v2|＞40，其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，且nx是在透鏡Ax的線d的折射率nd(在三膠合透鏡中從物側(cè)起的第x透鏡，這在下文中是同樣的)，以及vx是在透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)。因此，能順利地校正初級(jí)的像差特別是在攝遠(yuǎn)端的初級(jí)的色差，這有助于40倍的高倍率的實(shí)現(xiàn)。
如權(quán)利要求3、4、11、12、23和24中描述的發(fā)明，在第一透鏡組中的三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃構(gòu)成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從物側(cè)起依次排列，且凸透鏡A2和第二凹透鏡A3由滿足三個(gè)條件公式的材料構(gòu)成(3)|n2-n3|＜0.1，(4)v23＞80和(5)ΔP23＞0.03，其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，且nx是在透鏡Ax的線d處的折射率nd(在三膠合透鏡中從物側(cè)起第x透鏡，這在下文是同樣的)，且vx是在透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)，以及Px是透鏡Ax的部分色散比率P＝(ng-nF)/(nF-nC)。因此，能順利地校正在攝遠(yuǎn)側(cè)的次級(jí)像差，以及在攝遠(yuǎn)端的球面像差、彗差和軸向色差。
在如權(quán)利要求5至8和25至28描述的發(fā)明中，第一透鏡組包括凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡、凸透鏡制成的第四透鏡和凹面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡制成的三膠合透鏡，以及由凸透鏡制成的第六透鏡，其透鏡從物側(cè)起依次排列。因此，便于彎曲視場(chǎng)、失真像差以及球面像差的校正。
在如權(quán)利要求13至16描述的發(fā)明中，第一透鏡組包括凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，由凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡，由凸透鏡制成的第四透鏡L4，由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及由凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從物側(cè)起依次排列。因此，便于彎曲視場(chǎng)、失真像差以及球面像差的校正。
在如權(quán)利要求17至20描述的發(fā)明中，第一透鏡組包括凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡L3和凸透鏡制成的第四透鏡制成的膠合透鏡，由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及由凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從物側(cè)起依次排列。因此，便于彎曲視場(chǎng)、失真像差以及球面像差的校正。


圖1連同圖2至圖4一起顯示本發(fā)明中的變焦鏡頭的第一實(shí)施例，并且是顯示透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是顯示在廣角端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖3是顯示在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖4是顯示在攝遠(yuǎn)端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖5連同圖6至圖8一起顯示本發(fā)明的變焦鏡頭的第二實(shí)施例，并且是顯示透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是顯示在廣角端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖7是顯示在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖8是顯示在攝遠(yuǎn)端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖9連同圖10至圖12一起顯示本發(fā)明的變焦鏡頭的第三實(shí)施例，并且是顯示透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖10是顯示在廣角端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖11是顯示在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖12是顯示在攝遠(yuǎn)端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖13連同圖14至圖16一起顯示本發(fā)明的變焦鏡頭的第四實(shí)施例，并且是顯示透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖14是顯示在廣角端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖15是顯示在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖16是顯示在攝遠(yuǎn)端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖17連同圖18至圖20一起顯示本發(fā)明的變焦鏡頭的第四實(shí)施例，并且是顯示透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖18是顯示在廣角端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖19是顯示在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖20是顯示在攝遠(yuǎn)端的球面像差、像散以及失真像差的圖。
圖21是顯示本發(fā)明成像裝置的實(shí)施例的真實(shí)部件的框圖。
圖22是圖表，其中是幾種商業(yè)上可獲得的玻璃材料的分布，縱坐標(biāo)表示它的折射率，橫坐標(biāo)表示它的阿貝數(shù)，并且表示有標(biāo)準(zhǔn)線。
圖23是圖表，其中是幾種商業(yè)上可獲得的玻璃材料的分布，縱坐標(biāo)表示它的部分色散率，橫坐標(biāo)表示它的阿貝數(shù)，并且表示有標(biāo)準(zhǔn)線。
具體實(shí)施例方式
在下文中，參考附圖描述本發(fā)明的變焦鏡頭的各個(gè)實(shí)施例。分別地，圖1至圖4顯示第一實(shí)施例，圖5至圖8顯示第二實(shí)施例，圖9至圖12顯示第三實(shí)施例，圖13至圖16顯示第四實(shí)施例，以及圖17至圖20顯示第五實(shí)施例。
在下面的說(shuō)明中，分別地，“si”表示從物側(cè)起的第i個(gè)面，“ri”表示面“si”的曲率半徑，“di”表示從物側(cè)起的第i個(gè)面和第i+1個(gè)面之間在光軸上的面間距，“ni”表示從物側(cè)起的第i個(gè)透鏡在線d處(波長(zhǎng)為587.6nm)的折射率，“vi”表示從物側(cè)起的第i個(gè)透鏡在線d處的阿貝數(shù)，“f”表示整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距，“Fno”表示開放孔徑的F值，“ω”表示半視角。
如圖1和5中所示，按照第一和第二實(shí)施例的變焦鏡頭1、2是有四組結(jié)構(gòu)的內(nèi)聚焦型變焦鏡頭，四組結(jié)構(gòu)由以下的透鏡組組成具有正折射能力的第一透鏡組Gr1；具有負(fù)折射率的第二透鏡組Gr2，其在光軸方向上可以移動(dòng)主要用于變焦(改變倍數(shù))；具有正折射能力的第三透鏡組Gr3；以及具有負(fù)折射力的第四透鏡組Gr4，其在光軸方向上可以移動(dòng)用于校正在變焦過(guò)程中的焦點(diǎn)位置的波動(dòng)，并且用于聚焦；其透鏡組從物側(cè)起依次排列。
此外，如圖9、13和17中所示，按照第三、第四和第五實(shí)施例的變焦鏡頭3、4是有五組結(jié)構(gòu)的內(nèi)聚焦型變焦鏡頭，五組結(jié)構(gòu)由以下透鏡組組成具有正折射能力的第一透鏡組Gr1；具有負(fù)折射能力的第二透鏡組Gr2，其在光軸方向上可以移動(dòng)主要用于變焦(改變倍數(shù))；具有正折射能力的第三透鏡組Gr3；具有負(fù)折射力的第四透鏡組Gr4，其在光軸方向上可以移動(dòng)用于校正在變焦過(guò)程中的焦點(diǎn)位置的波動(dòng)，并且用于聚焦；以及具有正折射能力的第五透鏡組Gr5；其透鏡組從物側(cè)起依次排列。
第一透鏡組Gr1至少有凹透鏡、凸透鏡和在中間夾有特殊的低色散玻璃的三膠合透鏡，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
首先給出按照第一和第二透實(shí)施例的變焦鏡頭1、2的詳細(xì)說(shuō)明。
在按照第一和第二實(shí)施例的變焦鏡頭1和2中，第一透鏡組Gr1由四組、六個(gè)透鏡組成，包括凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡L1，凸透鏡制成的第二透鏡L2，由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的的第三透鏡L3、由凸透鏡制成的第四透鏡L4和凹面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡L5制成的三膠合透鏡T1，以及凸透鏡制成的第六透鏡L6，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
第二透鏡組Gr2由兩組、三個(gè)透鏡組成，包括凹透鏡制成的第七透鏡L7，以及由凹透鏡制成的第八透鏡L8和凸透鏡制成的第九透鏡L9制成的膠合透鏡T3，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
在按照第一實(shí)施例的變焦鏡頭1和按照第二實(shí)施例的變焦鏡頭2之間，第三透鏡組Gr3及后面的透鏡組的結(jié)構(gòu)不相同。
在按照第一實(shí)施例的變焦鏡頭1中，第三透鏡組Gr3是由凸透鏡制成的第十透鏡L10組成，以及第四透鏡組Gr4是由凸透鏡制成的第十一透鏡L11、凹透鏡制成的第十二透鏡L12和凸透鏡制成的第十三透鏡L13制成的三膠合透鏡T7組成。
在按照第二實(shí)施例的變焦鏡頭2中，第三透鏡Gr3由兩組、三個(gè)透鏡組成，包括凸透鏡制成的第十透鏡L10，和由凸透鏡制成的第十一透鏡L11和凹透鏡制成的第十二透鏡L12制成的膠合透鏡T8，以及第四透鏡組Gr4由第十三透鏡L13組成，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
在按照第一和第二實(shí)施例的變焦鏡頭1、2中，第一透鏡組Gr1的特征在于至少有一個(gè)凹透鏡和一個(gè)凸透鏡。在廣角側(cè)，通過(guò)從物側(cè)起依次排列凹透鏡(第一透鏡L1)和凸透鏡(第二透鏡L2)，能獲得廣視角，且便于彎曲視場(chǎng)的校正。此外，在攝遠(yuǎn)側(cè)，由于第一透鏡組Gr1具有正折射能力，在較低側(cè)容易引起球面像差。然而，更接近于物布置的凹透鏡L2的作用便于該球面像差的校正。
公開已知的是，在透鏡系統(tǒng)前面的組的凸透鏡使用具有大阿貝數(shù)和異常部分分散特性的材料，對(duì)在攝遠(yuǎn)端的色差和次級(jí)光譜的校正是有效的。
然而，在變焦鏡頭1和2中，在攝遠(yuǎn)端，入射光通量設(shè)計(jì)成通過(guò)三膠合透鏡T1來(lái)最大地?cái)U(kuò)張。因此，由于在攝遠(yuǎn)端的色差受三膠合透鏡T1的結(jié)構(gòu)的控制，三膠合透鏡T1的材料需要適合于在一般的攝遠(yuǎn)鏡頭中的次級(jí)光譜的校正，也就是三膠合透鏡T1具有的材料組成滿足下面的條件公式。
n1-n2＞0.3 (1)|v1-v2|＞40 (2)|n2-n3|＜0.1 (3)v23＞80 (4)ΔP23＞0.03 (5)這時(shí)，在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng。
nx在透鏡Ax(在三膠合透鏡中從物側(cè)起的第x透鏡，這在下文中是同樣的)的線d處的折射率nd，vx在透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)，Px是鏡Ax的部分色散比P＝(ng-nF)/(nF-nC)。
此外，如果三膠合透鏡T1的凸透鏡A2(第四透鏡L4)和第二凹透鏡A3(第五透鏡L5)假設(shè)是薄的而且緊密連接的系統(tǒng)，可認(rèn)為凸透鏡A2和第二凹透鏡A3是一種有效的玻璃材料A23。
因此，利用fx透鏡Ax的焦距，通過(guò)下面的公式(6)獲得玻璃材料A23的焦距，以及通過(guò)接下來(lái)的公式(7)獲得色散值，1/f23＝1/f2+1/f3 (6)1/f23·v23＝1/f2·v2+1/f3·v3 (7)且通過(guò)使用上面提到的值，由下面的公式(8)獲得部分色散比P23。
P23＝(f2·v2·P3+f3·v3·P2)/(f2·v2+f3·v3) (8)如果在圖22中，用橫軸表示阿貝數(shù)v，縱軸表示折射率n，以及在圖23中，用橫軸表示阿貝數(shù)v，且縱軸表示部分色散比P，顯示由HOYA CORPORATION生產(chǎn)的部分玻璃材料，且如果通過(guò)玻璃材料C7和F2的標(biāo)準(zhǔn)線是圖23中的Pbase，Pbase＝-0.00174906×v23+0.64662907且此時(shí)，ΔP23＝P23-Pbase那么，從圖23所示的玻璃材料中任意選擇凸透鏡A2(第四透鏡L4)和第二凹透鏡A3(第五透鏡L5)的玻璃材料，且當(dāng)連接這兩種玻璃材料的線的傾度比標(biāo)準(zhǔn)線Pbase的傾度更緩和時(shí)，與在標(biāo)準(zhǔn)線Pbase上執(zhí)行的消色差的情況相比，減少了次級(jí)光譜。
條件公式(1)和(2)表示初級(jí)的消色差條件，以及用于校正在攝遠(yuǎn)側(cè)初級(jí)色差的必要條件。如果不滿足條件公式(1)和(2)，在攝遠(yuǎn)端的色差變顯著了，因此不能實(shí)現(xiàn)40倍的高可變倍率。
在變焦鏡頭1和2中，假設(shè)特殊的低色散玻璃(例如FCD1或FCD10)用于在三膠合透鏡T1的中間的透鏡A2(第四透鏡L4)，且為了滿足條件公式(1)、(2)，對(duì)第一凹透鏡A1(第三透鏡L3)，除了例如燧石型的FDS60、FDS90、TaFD30和FDS1的玻璃材料被排除在外。
條件公式(3)、(4)、(5)是次級(jí)消色差條件和用于校正在攝遠(yuǎn)側(cè)的次級(jí)色差的必要條件。當(dāng)不滿足條件公式(3)時(shí)，難于校正在攝遠(yuǎn)側(cè)的球面像差、彗差以及軸向色差。當(dāng)滿足條件公式(4)和(5)時(shí)，連接凸透鏡A2(第四透鏡L4)和第二凹透鏡A3(第五透鏡L5)的玻璃材料的線的傾度變得比圖23所示的標(biāo)準(zhǔn)線Pbase的傾度緩和，有助于次級(jí)光譜的減少。為此，通過(guò)選擇由特殊低色散玻璃制成的凸透鏡A2(L4)和第二凹透鏡A3(L5)的玻璃材料，以滿足條件公式(3)和|P2-P3|＜0.03，能獲得所希望的組成。
在變焦鏡頭1和2中，假設(shè)特殊的低色散玻璃FCD1或FCD10被用于在三膠合透鏡T1的中間的透鏡A2(L4)，且為了滿足條件公式(4)和(5)，需要選擇玻璃材料以便滿足條件公式(3)和|P2-P3|＜0.03。為此，對(duì)第二凹透鏡A3(L5)需要使用冕類且位于圖23中的標(biāo)準(zhǔn)線Pbase上方的玻璃材料。當(dāng)不滿足條件公式(4)和(5)時(shí)，連接凸透鏡A2(L4)的玻璃材料和第二凹透鏡A3(L5)的玻璃材料的線的傾度與在圖23中所示的標(biāo)準(zhǔn)線Pbase的傾度是一樣的，這使得難以校正次級(jí)光譜。
從前面敘述，可考慮用于組成通過(guò)連接三個(gè)透鏡獲得的三膠合透鏡T1的各自透鏡的玻璃材料的下面的組合。也就是，可考慮對(duì)第一凹透鏡A1(L3)使用燧石型FDS90或FDS1，對(duì)凸透鏡A2(L4)使用由特殊低色散玻璃制成的FCD1或FCD10，以及對(duì)第二凹透鏡A3(L5)使用BSC7、C3、CF6等，其是冕類型的并且位于圖23中的標(biāo)準(zhǔn)線Pbase之上。
這里，應(yīng)該注意三膠合透鏡T1的凸透鏡A2(L4)使用特殊的低色散玻璃。由于特殊的低色散玻璃具有軟的品質(zhì)和低的潛在缺陷抵抗力，在透鏡制造中進(jìn)行的超聲波清洗過(guò)程中容易引起潛在缺陷。然而，通過(guò)從特殊的低色散玻璃的兩表面將其夾在普通玻璃制成的透鏡A1(L3)、A3(L5)之間，即使引起一些裂縫，也可以用粘合劑來(lái)填充。此外，特殊的低色散玻璃的問題在于，由于大的熱膨脹系數(shù)，在用于透鏡涂層的蒸發(fā)沉積過(guò)程中當(dāng)在真空中加熱透鏡時(shí)，在蒸發(fā)沉積后立即引起空氣流入，玻璃快速地被空氣冷卻，因此容易出現(xiàn)裂痕。然而，通過(guò)往特殊低色散玻璃的兩個(gè)表面上粘接由普通玻璃制成的透鏡，涂層本身變得不需要。因?yàn)檫@些原因，通過(guò)在三膠合透鏡T1的中間使用特殊低色散玻璃，使得不適合于批量生產(chǎn)的特殊低色散的玻璃在批量生產(chǎn)力方面極好。
作為固定組的第三透鏡組Gr3是這樣的部件，其中在廣角端光通量擴(kuò)展到最大，且因而是在廣角端對(duì)球面像差和彗差有支配影響的部件。因此，在變焦鏡頭1和2中，組成第三透鏡組Gr3的各自表面中的至少一個(gè)由非球面形成，且在同時(shí)，各由非球面形成的表面中的至少一個(gè)組成非球面形狀，其有效直徑比近軸球面的深度淺。此外，在變焦鏡頭2中，有效的是第三透鏡組Gr3的正折射能力被分開并在兩個(gè)透鏡組中共用，此外在一個(gè)組中提供有負(fù)折射能力的膠合面。因此，在變焦鏡頭2中，第三透鏡組Gr3由凸透鏡(第十透鏡L10)和由凸透鏡(第十一透鏡L11)以及凹透鏡(第十二透鏡L12)制成的膠合透鏡T8組成，因此，抑制球面像差的產(chǎn)生和慧差的產(chǎn)生。
關(guān)于在廣角端的像散差和失真像差的校正，在變焦鏡頭1和2中，組成第四透鏡組Gr4的各自表面的至少一個(gè)由非球面形成，且在同時(shí)，各由非球面形成的表面中的至少一個(gè)組成非球面形狀，其有效直徑比近軸球面的深度淺。
接著，詳細(xì)描述按照第三、第四、第五實(shí)施例的變焦鏡頭3、4、5。
按照第三實(shí)施例和第四實(shí)施例的變焦鏡頭3和4，第一透鏡組Gr1由六組、八個(gè)透鏡組成，包括凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡L1，凸透鏡制成的第二透鏡L2，凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡L3，凸透鏡制成的第四透鏡L4，由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡L5、凸透鏡制成的第六透鏡L6和凹面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡的第七透鏡L7制成的三膠合透鏡T1，以及由凸透鏡制成的第八透鏡L8，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
在按照第五實(shí)施例的變焦鏡頭5中，第一透鏡組Gr1由五組、八個(gè)透鏡組成，包括凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡L1，凸透鏡制成的第二透鏡L2，由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡L3和凸透鏡制成的第四透鏡L4制成的膠合透鏡T2，由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡L5、凸透鏡制成的第六透鏡L6和凹面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡L7制成的三膠合透鏡T1，以及由凸透鏡制成的第八透鏡L8，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
在變焦鏡頭4、5和6中，第二透鏡組Gr2由三個(gè)透鏡組成，包括凹透鏡制成的第九透鏡L9和由凹透鏡制成的第十透鏡L10、以及凸透鏡制成的第十一透鏡L11制成的膠合透鏡T3，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
第三透鏡組由三個(gè)透鏡組成，包括凸透鏡制成的第十二透鏡L12和由凹透鏡制成的第十三透鏡以及凸透鏡制成的第十四透鏡L14制成的膠合透鏡T4，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
第四透鏡組Gr4由三個(gè)透鏡組成，包括凹透鏡制成的第十五透鏡L15和由凹透鏡制成的第十六透鏡L16以及凸透鏡制成的第十七透鏡L17制成的膠合透鏡T5，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
第五透鏡組Gr5由三個(gè)透鏡組成，包括凸透鏡制成的第十八透鏡L18和由凸透鏡制成的第十九透鏡L19以及凹透鏡制成的第二十透鏡L20制成的膠合透鏡T6，其透鏡從物側(cè)起依次排列。
另外，第一透鏡組Gr1可分成前組和后組，前組包括有負(fù)折射能力的第一透鏡L1至第三透鏡L3，以及后組包括有正折射能力的第四透鏡L4至第八透鏡L8。
第一透鏡組Gr1的前組的特征在于至少有一個(gè)凹透鏡和一個(gè)凸透鏡。通過(guò)使用透鏡從物側(cè)起依次排列的凹透鏡(第一透鏡L1)和凸透鏡(第二透鏡L2)，在廣角端凹透鏡使主光線的傾度緩和，因此，便于彎曲視場(chǎng)的校正，且凸透鏡L2的作用便于失真像差的校正。此外，在攝遠(yuǎn)側(cè)，盡管因?yàn)榈谝煌哥R組Gr1有正折射能力，在較低側(cè)容易引起球面像差，但是更接近物側(cè)布置的凹透鏡的作用便于該球面像差的校正。而且，盡管第一透鏡組Gr1的前組有強(qiáng)的負(fù)折射能力，但是為了盡可能地抑制在鏡頭筒側(cè)的失真像差的產(chǎn)生，第一透鏡L1和第三透鏡L3各由凸面面向物側(cè)的凹彎月形透鏡制成，且還由于需要通過(guò)正折射能力校正在廣角端的失真像差，這由是凸透鏡的第二透鏡L2校正。
公開已知的是，對(duì)在透鏡系統(tǒng)中的前組的凸透鏡使用有大阿貝數(shù)和異常部分分散特性的材料，對(duì)在攝遠(yuǎn)側(cè)的色差的校正和次級(jí)光譜的校正是有效的。
然而，變焦鏡頭3、4和5，在攝遠(yuǎn)端在三膠合透鏡T1中入射光通量設(shè)計(jì)成擴(kuò)展到最大。因此，由于在攝遠(yuǎn)端色差是受到三膠合透鏡T1的結(jié)構(gòu)的控制，三膠合透鏡T1的材料需要適合于在一般的攝遠(yuǎn)透鏡中的色像差的校正，也就是，三膠合透鏡T1需要具有滿足上面描述的條件公式(1)、(2)、(3)、(4)和(5)的材料組成。
此外，如果凸透鏡A2(第六透鏡L6)和三膠合透鏡T1的第二凹透鏡A3(第七透鏡L7)假設(shè)是薄而且緊密連接的系統(tǒng)，凸透鏡A2和第二凹透鏡A3可以認(rèn)為是一種有效的玻璃材料A23。
因此，通過(guò)公式(6)獲得有效的玻璃材料A23的焦距，且通過(guò)公式(7)獲得色散值，以及通過(guò)使用這些值，由公式(8)獲得部分色散比P23。
如上面描述的，如果在圖22中，用橫軸表示阿貝數(shù)v，縱軸表示折射率n，且在圖23中，用橫軸表示阿貝數(shù)v，縱軸表示部分色散比P，顯示由HOYA CORPORATION生產(chǎn)的部分玻璃材料，且如果通過(guò)玻璃材料C7和F2的標(biāo)準(zhǔn)線是圖14中的Pbase，Pbase＝-0.00174906×v23+0.64662907且在同時(shí)ΔP23＝P23-Pbase那么，從圖23所示的玻璃材料中任意選擇凸透鏡A2(第六透鏡L6)和第二凹透鏡A3(第七透鏡L7)的玻璃材料，且當(dāng)連接這兩種玻璃材料的線的傾度比標(biāo)準(zhǔn)線Pbase的傾度緩和時(shí)，與在標(biāo)準(zhǔn)線Pbase上執(zhí)行的消色差的情況相比，減少了次級(jí)光譜。
如上所述，條件公式(1)和(2)表示初級(jí)消色差條件，以及用于校正在攝遠(yuǎn)側(cè)的初級(jí)色差的必要條件。如果不滿足條件公式(1)和(2)，在攝遠(yuǎn)端的色差變得顯著了，因此不能實(shí)現(xiàn)40倍的高可變倍率。
在變焦鏡頭3、4和5中，假設(shè)特殊的低色散玻璃(例如FCD1或FCD10)用于在三膠合透鏡T1的中間的透鏡A2(第六透鏡L6)，且為了滿足條件公式(1)、(2)，對(duì)于第一凹透鏡A1(第五透鏡L5)將玻璃材料排除在外，除了例如燧石型的FDS60、FDS90、TaFD30和FDS1。
如上所述，條件公式(3)、(4)、(5)表示次級(jí)消色差條件和用于校正在攝遠(yuǎn)側(cè)的次級(jí)色差的必要條件。當(dāng)不滿足條件公式(3)時(shí)，難以校正在攝遠(yuǎn)側(cè)的球面像差、彗差、以及軸向色差。當(dāng)滿足條件公式(4)和(5)時(shí)，連接凸透鏡A2(第六透鏡L6)和第二凹透鏡A3(第七透鏡L7)的玻璃材料的線的傾度比在圖23中所示的標(biāo)準(zhǔn)線Pbase的傾度變得更緩和，有助于次級(jí)光譜的減少。為此，通過(guò)選擇由特殊低色散玻璃制成的凸透鏡A2(L6)和第二凹透鏡A3(L7)的玻璃材料以使?jié)M足條件公式(3)和|P2-P3|＜0.03，可獲得所希望的組成。在變焦鏡頭3、4和5中，假設(shè)是特殊低色散玻璃的FCD1或FCD10用于在三膠合透鏡T1的中間的透鏡A2(L6)，且為了滿足條件公式(4)和(5)，有必要選擇玻璃材料以使?jié)M足條件公式(3)和|P2-P3|＜0.03。為此，對(duì)第二凹透鏡A3(L7)有必要使用冕類的并且位于圖23中的標(biāo)準(zhǔn)線Pbase上方的玻璃材料。當(dāng)不滿足條件公式(4)和(5)時(shí)，連接凸透鏡A2(L6)的玻璃材料和第二凹透鏡A3(L7)的玻璃材料的線的傾度與在圖23中所示的標(biāo)準(zhǔn)線Pbase的傾度是一樣的，這使得難以校正次級(jí)光譜。
從前面敘述，可考慮用于組成通過(guò)連接三個(gè)透鏡獲得的三膠合透鏡T1的各自透鏡的玻璃材料的下面的組合。也就是，可考慮對(duì)第一凹透鏡A1(L5)使用燧石型FDS90或FDS1，對(duì)凸透鏡A2(L6)使用特殊低色散玻璃制成的FCD1或FCD10，以及對(duì)第二凹透鏡A3(L7)使用BSC7、C3、CF6等，其是冕類型的并且位于圖23中的標(biāo)準(zhǔn)線Pbase之上。
這里，應(yīng)該注意三膠合透鏡T1的凸透鏡A2(L6)使用特殊低色散玻璃。由于特殊的低色散玻璃具有軟的品質(zhì)和低的潛在缺陷抵抗力，在透鏡制造中進(jìn)行的超聲波清洗過(guò)程中容易引起潛在缺陷。然而，通過(guò)從特殊的低色散玻璃的兩表面將其夾在普通玻璃制成的透鏡A1(L5)、A3(L7)之間，即使引起一些裂縫，也可以用粘合劑來(lái)填充。此外，特殊的低色散玻璃的問題在于，由于大的熱膨脹系數(shù)，在用于透鏡涂層的蒸發(fā)沉積過(guò)程中當(dāng)在真空中加熱透鏡時(shí)，在蒸發(fā)沉積后立即引起空氣流入，玻璃快速地被空氣冷卻，因此容易出現(xiàn)裂痕。然而，通過(guò)往特殊低色散玻璃的兩個(gè)表面上粘接由普通玻璃制成的透鏡，涂層本身變得不需要。因?yàn)檫@些原因，通過(guò)在三膠合透鏡T1的中間使用特殊低色散的玻璃使得不適合于批量生產(chǎn)的特殊低色散的玻璃在批量生產(chǎn)力方面極好。
關(guān)于在廣角端的球面像差和慧差的校正，在變焦鏡頭3、4和5中，組成第三透鏡組Gr3的第十二透鏡L12至第十四透鏡L14的各個(gè)面中的至少一個(gè)由非球面形成，且在同時(shí)，各由非球面形成的至少一個(gè)面形成非球面形狀，其有效直徑比近軸球面的深度淺。
第三透鏡組Gr3有強(qiáng)的正折射能力并是在廣角端光通量最大地?cái)U(kuò)展的部件，且因而是在廣角端對(duì)球面像差和慧差有支配影響的部件，第三透鏡組Gr3的作用是把從第二透鏡組Gr2出來(lái)的發(fā)散的光通量變?yōu)闀?huì)聚的光通量并將它發(fā)送到第四透鏡組Gr4。因此，為了適度地把發(fā)散的光通量變?yōu)闀?huì)聚的光通量，有效的是將第三透鏡組Gr3的正折射能力分開并在兩個(gè)透鏡組共用，且進(jìn)一步在一組中，提供有負(fù)折射能力的膠合面。因此，在變焦鏡頭3、4和5中，第三透鏡組Gr3由凸透鏡(第十二透鏡L12)和由凹透鏡(第十三透鏡L13)以及凸透鏡(第十四透鏡L14)制成的膠合透鏡T4組成，因此，抑制球面像差的產(chǎn)生和彗差的產(chǎn)生。
此外，為了做到雙倍的保證，如上面描述的，第十二透鏡L12至第十四透鏡L14的各自的表面s21至s25中的至少一個(gè)形成非球面，且在同時(shí)，各形成非球面的至少一個(gè)面形成非球面形狀，其有效直徑比近軸球面的深度淺。
關(guān)于在廣角端的像散和失真像差的校正，在變焦鏡頭3、4和5中，組成第五透鏡組Gr5的第十八透鏡L18至第二十透鏡L20的各自的表面中的至少一個(gè)由非球面形成，且在同時(shí)，各形成非球面的至少一個(gè)面形成非球面形狀，其有效直徑比近軸球面的深度淺。
在第四透鏡組Gr4中向外升起的主光線的光線高度變得比第五透鏡組Gr5中的最大圖像高度高，因而，需要彎曲主光線以使出瞳位于像面后。因此，為了適度地彎曲主光線，在第五透鏡組Gr5中，正折射能力被分開并在兩個(gè)透鏡組中共用，且在透鏡組中的一個(gè)上，提供有負(fù)折射能力的膠合面。因此，第五透鏡組Gr5由凸透鏡(第十八透鏡L18)和由凸透鏡(第十九透鏡L19)以及凹透鏡(第二十透鏡L20)制成的膠合透鏡T6組成，從而來(lái)抑制像散和失真像差的產(chǎn)生。
此外，為了做到雙倍的保證，如上面描述的，第十八透鏡L18至第二十透鏡L20的各自的表面s32至s35中的至少一個(gè)形成非球面，且在同時(shí)，各形成非球面的至少一個(gè)面形成非球面形狀，其有效直徑比近軸球面的深度淺。
圖21是顯示按照本發(fā)明的成像裝置100的結(jié)構(gòu)實(shí)例的框圖。在圖21中，附圖標(biāo)記101表示裝備有聚焦透鏡101a和伸縮透鏡101b的能變焦的照相物鏡，附圖標(biāo)記102表示成像元件(成像單元)例如CCD，附圖標(biāo)記103表示控制不同操作(如圖像的校正)的圖像控制電路(圖像控制單元)，附圖標(biāo)記104表示存儲(chǔ)從成像元件102獲得的圖像數(shù)據(jù)的第一圖像存儲(chǔ)器，以及附圖標(biāo)記105表示存儲(chǔ)帶有失真校正的圖像數(shù)據(jù)的第二圖像存儲(chǔ)器。附圖標(biāo)記106表示存儲(chǔ)照相物鏡101的失真像差信息的數(shù)據(jù)表，以及附圖標(biāo)記107表示通過(guò)攝影者將變焦方向轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變焦開關(guān)。
例如，按照每一個(gè)上面提到的實(shí)施例中的變焦鏡頭1、2、3、4或5可被應(yīng)用于照相物鏡101，且在這種情況下，聚焦透鏡101a對(duì)應(yīng)于第四透鏡組Gr4，伸縮透鏡101b對(duì)應(yīng)于第二透鏡組Gr2。
關(guān)于變焦鏡頭101的失真像差，依照變焦而變化的失真像差的曲線如圖2至圖4、圖6至圖8、圖10至圖12、圖14至圖16以及圖18至圖20所示。因此，失真像差的變化取決于伸縮透鏡101b的位置。在數(shù)據(jù)表106中，有存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系數(shù)，轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系數(shù)與在定位伸縮透鏡101b的位置的第一圖像存儲(chǔ)器104和第二圖像存儲(chǔ)器105的兩維位置信息有關(guān)。此外，從廣角端至攝遠(yuǎn)端伸縮透鏡101b的位置劃分為許多位置，并且對(duì)應(yīng)于各自位置的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系數(shù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表106中。
當(dāng)攝影者操作變焦開關(guān)107以移動(dòng)伸縮透鏡101b時(shí)，圖像控制電路103控制移動(dòng)聚焦透鏡101a，用于防止散焦并從數(shù)據(jù)表106接收對(duì)應(yīng)于伸縮透鏡101b的位置的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系數(shù)。當(dāng)伸縮透鏡101b的位置與預(yù)先劃分的任何位置不一致時(shí)，在附近位置通過(guò)從轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系數(shù)處理(例如內(nèi)插法)獲得適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換坐標(biāo)系數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系數(shù)是用于移動(dòng)在離散布置的圖像上的點(diǎn)的位置的系數(shù)時(shí)，對(duì)在離散布置的點(diǎn)之間的圖像，通過(guò)處理(例如內(nèi)插法)獲得移動(dòng)的目的地。為從成像元件102獲得的第一圖像存儲(chǔ)器104的信息，圖像控制電路103執(zhí)行垂直和水平圖像移動(dòng)處理，基于該轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系數(shù)從而來(lái)校正失真，在第二圖像存儲(chǔ)器105中產(chǎn)生帶有失真校正的圖像信息，以及基于在第二圖像存儲(chǔ)器105中產(chǎn)生的圖像信息輸出信號(hào)，如視頻信號(hào)。
隨后，給出按照各自實(shí)施例的變焦鏡頭1、2、3、4和5的數(shù)值實(shí)例的說(shuō)明。在圖1、5、9、13和17中，參考字符IR表示在第三透鏡組Gr3前直接固定的光圈，且參考符號(hào)FL表示在像面IMG前插入的濾光器。
在各自的實(shí)施例中使用的透鏡包括透鏡面各是由非球面形成的透鏡。如果非球面的深度是“x”，且自光軸的高度為“H”，通過(guò)下式限定非球面形狀。
x＝H2/ri·{1+(1-H2/ri2)1/2}+A4·H4+A6·H6+A8·H8+A10·H10其中A4、A6、A8和A10分別是第四階、第六階、第八階和第十階非球面系數(shù)。
在表1中，顯示按照第一實(shí)施例的變焦鏡頭1的數(shù)值的實(shí)例中的各自的值。
表1

如在上面表1中所示，按照包括變焦鏡頭1的變焦和聚焦的操作，面間距d10、d15、d18和d22是可變的。在廣角端(f＝1.00)、攝遠(yuǎn)端(f＝39.00)和在廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置(f＝19.5)的各自的值顯示在表2中。
表2

此外，在第一透鏡組Gr1、第三透鏡組Gr3和第四透鏡組Gr4中，第六透鏡L6的表面s9、第十透鏡L10的表面s17和s18、以及第十一透鏡L11的表面s19各形成非球面。在表3中，顯示面s9、s17、s18和s19的第四階、第六階、第八階和第十階非球面系數(shù)A4、A6、A8和A10。
表3

在上面的表3中的參考字符E表示以10為底的指數(shù)計(jì)數(shù)法(與在后面描述的表7、11、15和19類似)。
表4顯示條件公式(1)至(5)的值和變焦鏡頭1的f、Fno和2ω值。
表4

圖2至圖4分別在顯示變焦鏡頭1的廣角端、廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置和攝遠(yuǎn)端的球面像差圖、像散圖和失真像差圖。在每一個(gè)球面像差圖中，實(shí)線表示在線e處的值，破裂線表示在線C處的值(波長(zhǎng)656.3nm)，虛線表示在線g處的值(波長(zhǎng)435.8nm)，以及在每一個(gè)像散圖中，實(shí)線表示在弧矢像面上的值，且破裂線表示在子午像面上的值。
表5顯示按照第二實(shí)施例的變焦鏡頭2的數(shù)值實(shí)例中的各自的值。
表5

如上面的表5所示，按照包括變焦鏡頭2的變焦和聚焦的操作，面間距d10、d15、d21和d23是可變的。表6中，顯示在廣角端(f＝1.00)、攝遠(yuǎn)端(f＝40.00)以及廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置(f＝20.00)的d10、d15、d21和d23的各自的值。
表6

此外，在第一透鏡組Gr1、第三透鏡組Gr3和第四透鏡組Gr4中，第六透鏡L6的表面s10、第十透鏡L10的表面s17和s18、以及第十三透鏡L13的表面s21、23各形成非球面。在表7中顯示表面s10、s17、s18、s21和s23的第四階、第六階、第八階和第十階非球面系數(shù)A4、A6、A8和A10。
表7

表8顯示條件公式(1)至(5)的值和變焦鏡頭2的f、Fno和2ω的值。
表8

圖6至圖8分別顯示在變焦鏡頭2的廣角端、廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置和攝遠(yuǎn)端的球面像差圖、像散圖和失真像差圖。在每一個(gè)球面像差圖中，實(shí)線表示在線e處的值，破裂線表示在線C(波長(zhǎng)656.3nm)處的值，虛線表示在線g(波長(zhǎng)435.8nm)處的值，以及在每一個(gè)像散圖中，實(shí)線表示在弧矢像面上的值，且破裂線表示在子午像面上的值。
表9顯示按照第三實(shí)施例的變焦鏡頭3的數(shù)值實(shí)例中的各自的值。
表9

如上面的表9所示，按照包括變焦鏡頭3的變焦和聚焦的操作，面間距d14、d19、d25和d30是可變的。在表10中，顯示在廣角端(f＝1.00)、攝遠(yuǎn)端(f＝39.02)以及在廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置(f＝17.45)的d14、d19、d25和d30的各自的值。
表10

此外，在第三透鏡組Gr3和第五透鏡組Gr5中，第十三透鏡L13的表面s21、第十九透鏡L19的表面s33各形成非球面。在表11中，顯示表面s21和s33的第四階、第六階、第八階和第十階非球面系數(shù)A4、A6、A8和A10。
表11

表12顯示條件公式(1)至(5)的值和變焦鏡頭1的f、Fno和2ω的值。
表12

圖10至圖12分別在顯示變焦鏡頭1的廣角端、廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置和攝遠(yuǎn)端的球面像差圖、像散圖和失真像差圖。在每一個(gè)球面像差圖中，實(shí)線表示在線e處的值，破裂線表示在線C(波長(zhǎng)656.3nm)處的值，虛線表示在線g(波長(zhǎng)435.8nm)處的值，以及在每一個(gè)像散圖中，實(shí)線表示在弧矢像面上的值，且破裂線表示在子午像面上的值。
表13顯示按照第四實(shí)施例的變焦鏡頭4的數(shù)值實(shí)例中的各自的值。
表13

如上面的表13所示，按照包括變焦鏡頭4的變焦和聚焦的操作，面間距d14、d19、d25和d30是可變的。在表14中，顯示在廣角端(f＝1.00)、攝遠(yuǎn)端(f＝39.13)以及在廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置(f＝19.56)的d14、d19、d25和d30的各自的值。
表14

此外，在第三透鏡組Gr3和第五組透鏡組Gr5中，第十三透鏡L13的表面s21、第十九透鏡L19的表面s33各形成非球面。在表15中，顯示表面s21和s33的第四階、第六階、第八階和第十階非球面系數(shù)A4、A6、A8和A10。
表15

表16顯示條件公式(1)至(5)的值和變焦鏡頭4的f、Fno和2ω的值。
表16

圖14至圖16分別顯示在變焦鏡頭4的廣角端、廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置和攝遠(yuǎn)端的球面像差圖、像散圖和失真像差圖。在每一個(gè)球面像差圖中，實(shí)線表示在線e處的值，破裂線表示在線C(波長(zhǎng)656.3nm)處的值，虛線表示在線g(波長(zhǎng)435.8nm)處的值，以及在每一個(gè)像散圖中，實(shí)線表示在弧矢像面上的值，且破裂線表示在子午像面上的值。
表17顯示按照第五實(shí)施例的變焦鏡頭5的數(shù)值實(shí)例中的各自的值。
表17

如上面的表17所示，按照包括變焦鏡頭5的變焦和聚焦的操作，面間距d13、d18、d24和d29是可變的。在表18中，顯示在廣角端(f＝1.00)、攝遠(yuǎn)端(f＝40.08)以及在廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置(f＝20.01)的d13、d18、d24和d29的各自的值。
表18

此外，在第三透鏡組Gr3和第五透鏡組Gr5中，第十三透鏡L13的表面s20、第十九透鏡L19的表面s32各形成非球面。在表19中，顯示表面s20和s32的第四階、第六階、第八階和第十階的非球面系數(shù)A4、A6、A8和A10。
表19

表20顯示條件公式(1)至(5)的值和變焦鏡頭5的f、Fno和2ω的值。
表20

圖18至20分別顯示在變焦鏡頭5的廣角端、廣角端與攝遠(yuǎn)端之間的中間焦點(diǎn)位置和攝遠(yuǎn)端的球面像差圖、像散圖和失真像差圖。在每一個(gè)球面像差圖中，實(shí)線表示在線e處的值，破裂線表示在線C(波長(zhǎng)656.3nm)處的值，虛線表示在線g(波長(zhǎng)435.8nm)處的值，以及在每一個(gè)像散圖中，實(shí)線表示在弧矢像面上的值，且破裂線表示在子午像面上的值。
如上所述的，本發(fā)明能提供有約40倍的變焦比的變焦鏡頭，其能以在廣角端不低于67度的視角且在攝遠(yuǎn)端不大于1.6度覆蓋從超廣角區(qū)域到超攝遠(yuǎn)區(qū)域，同時(shí)順利地校正各種像差，此外，其在批量生產(chǎn)力方面是極好的，且更具體地說(shuō)，優(yōu)選的是用于人們生活的視頻照相機(jī)的變焦鏡頭，以及使用該變焦鏡頭的成像裝置。
在上面所述的各自的實(shí)施例中所示的各自部件的形狀和數(shù)值僅僅顯示當(dāng)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)的實(shí)施例的例子，且本發(fā)明的技術(shù)范圍不應(yīng)該通過(guò)這些來(lái)限制性地解釋。
工業(yè)適用性按照本發(fā)明的變焦鏡頭覆蓋從超廣角到超攝遠(yuǎn)，同時(shí)順利地校正各種像差，此外，它在批量生產(chǎn)力方面是極好的，且更具體地說(shuō)，它優(yōu)選地用作人們生活的視頻照相機(jī)的變焦鏡頭，以及用于視頻照相機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種有四或五個(gè)透鏡組的內(nèi)聚焦型變焦鏡頭，至少包括具有正折射能力的第一透鏡組，在光軸方向上可以移動(dòng)主要用于變焦(變化倍數(shù))的具有負(fù)折射能力的第二透鏡組，具有正折射能力的第三組透鏡組，以及在光軸方向上可以移動(dòng)、用于校正在變焦過(guò)程中焦點(diǎn)位置的波動(dòng)并用于聚焦的、具有正或負(fù)折射能力的第四組透鏡組，其透鏡組從物側(cè)起依次排列，其特征在于所述第一透鏡組至少包括凹透鏡、凸透鏡和三膠合透鏡，其中由特殊的低色散玻璃制成的透鏡被夾在所述三膠合透鏡的中間，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，特征在于在所述第一透鏡組中的所述三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列，以及所述第一凹透鏡A1和所述凸透鏡A2由滿足下面兩個(gè)條件公式(1)和(2)的材料形成(1)n1-n2＞0.3(2)|v1-v2|＞40其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，以及nx是在透鏡Ax(在所述三膠合透鏡中從所述物側(cè)起的第x透鏡，在下文中，這是同樣的)的線d處的折射率nd，以及vx是在所述透鏡Ax線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)。
3.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，特征在于在所述第一透鏡組中的所述三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列，以及所述凸透鏡A2和所述第二凹透鏡A3由滿足下面三個(gè)條件公式(3)、(4)和(5)的材料形成(3)|n2-n3|＜0.1(4)v23＞80(5)ΔP23＞0.03其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，以及nx是在透鏡Ax(在所述三膠合透鏡中從所述物側(cè)起的第x透鏡，在下文中，這是同樣的)的線d處的折射率nd，vx是在所述透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)，以及Px是所述透鏡Ax的部分色散比P＝(ng-nF)/(nF-nC)。
4.如權(quán)利要求2所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組中的所述三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列，以及所述凸透鏡A2和所述第二凹透鏡A3由滿足下面三個(gè)條件公式(3)、(4)和(5)的材料形成(3)|n2-n3|＜0.1(4)v23＞80(5)ΔP23＞0.03其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，以及nx是在透鏡Ax(在所述三膠合透鏡中從所述物側(cè)起的第x透鏡，在下文中，這是同樣的)的線d處的折射率nd，vx是在所述透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)，以及Px是所述透鏡Ax的部分色散比P＝(ng-nF)/(nF-nC)。
5.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡、凸透鏡制成的第四透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第六透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
6.如權(quán)利要求2所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡、凸透鏡制成的第四透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第六透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
7.如權(quán)利要求3所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的面彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡、凸透鏡制成的第四透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第六透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
8.如權(quán)利要求4所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡、凸透鏡制成的第四透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第六透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
9.一種內(nèi)聚焦型變焦鏡頭，包括具有正折射能力的第一透鏡組，在光軸方向上可以移動(dòng)主要用于變焦(變化倍數(shù))的具有負(fù)折射能力的第二透鏡組，具有正折射能力的第三透鏡組，在光軸方向上可以移動(dòng)、用于校正在變焦過(guò)程中焦點(diǎn)位置的波動(dòng)并用于聚焦的、具有負(fù)折射能力的第四透鏡組，以及具有正折射能力的第五透鏡組，其透鏡組從物側(cè)起依次排列，特征在于所述第一透鏡組包括凹透鏡、凸透鏡和三膠合透鏡，其中由特殊的低色散玻璃制成的透鏡被夾在所述三膠合透鏡的中間，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
10.如權(quán)利要求9所述的變焦鏡頭，特征在于在所述第一透鏡組中的所述三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列，以及所述第一凹透鏡A1和所述凸透鏡A2由滿足下面兩個(gè)條件公式(1)和(2)的材料形成(1)n1-n2＞0.3(2)|v1-v2|＞40其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，以及nx是在透鏡Ax(在所述三膠合透鏡中從所述物側(cè)起的第x透鏡，在下文中，這是同樣的)的線d處的折射率nd，以及vx是在所述透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)。
11.如權(quán)利要求9所述的變焦鏡頭，特征在于在所述第一透鏡組中的所述三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列，以及所述凸透鏡A2和所述第二凹透鏡A3由滿足下面三個(gè)條件公式(3)、(4)和(5)的材料形成(3)|n2-n3|＜0.1(4)v23＞80(5)ΔP23＞0.03其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，以及nx是在透鏡Ax(在所述三膠合透鏡中從所述物側(cè)起的第x透鏡，在下文中，這是同樣的)的線d處的折射率nd，vx是在所述透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)，以及Px是所述透鏡Ax的部分色散比P＝(ng-nF)/(nF-nC)。
12.如權(quán)利要求10所述的變焦鏡頭，特征在于在所述第一透鏡組中的所述三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列，以及所述凸透鏡A2和所述第二凹透鏡A3由滿足下面三個(gè)條件公式(3)、(4)和(5)的材料形成(3)|n2-n3|＜0.1(4)v23＞80(5)ΔP23＞0.03其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，以及nx是在透鏡Ax(在所述三膠合透鏡中從所述物側(cè)起的第x透鏡，在下文中，這是同樣的)的線d處的折射率nd，vx是在所述透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)，以及Px是所述透鏡Ax的部分色散比P＝(ng-nF)/(nF-nC)。
13.如權(quán)利要求9所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡，凸透鏡制成的第四透鏡L4，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
14.如權(quán)利要求10所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡，凸透鏡制成的第四透鏡L4，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
15.如權(quán)利要求11所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡，凸透鏡制成的第四透鏡L4，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
16.如權(quán)利要求12所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡，凸透鏡制成的第四透鏡L4，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
17.如權(quán)利要求9所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡L3和凸透鏡制成的第四透鏡制成的膠合透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
18.如權(quán)利要求10所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡L3和凸透鏡制成的第四透鏡制成的膠合透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
19.如權(quán)利要求11所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡L3和凸透鏡制成的第四透鏡制成的膠合透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
20.如權(quán)利要求12所述的變焦鏡頭，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡L3和凸透鏡制成的第四透鏡制成的膠合透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡、凸透鏡制成的第六透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第七透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第八透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
21.一種具有變焦鏡頭、用于將所述變焦鏡頭拍攝進(jìn)的圖像轉(zhuǎn)換為電圖像信號(hào)的成像單元、以及圖像控制單元的成像裝置，特征在于參考由所述變焦鏡頭按照可變倍率預(yù)先提供的變換坐標(biāo)系數(shù)，所述圖像控制單元移動(dòng)在由所述成像單元形成的圖像信號(hào)限定的圖像上的點(diǎn)，以形成服從坐標(biāo)變換的新的圖像信號(hào)并且輸出所述新的圖像信號(hào)。所述內(nèi)聚焦型變焦鏡頭有四或五個(gè)透鏡組，至少包括具有正折射能力的第一透鏡組，在光軸方向上可以移動(dòng)主要用于變焦(變化倍數(shù))的具有負(fù)折射能力的第二透鏡組，具有正折射能力的第三透鏡組，以及在光軸方向上可以移動(dòng)、用于校正在變焦過(guò)程中焦點(diǎn)位置的波動(dòng)并用于聚焦的、具有正或負(fù)折射能力的第四透鏡組，其透鏡組從物側(cè)起依次排列，以及所述第一透鏡組至少包括凹透鏡、凸透鏡和三膠合透鏡，其中由特殊的低色散玻璃制成的透鏡被夾在所述三膠合透鏡的中間，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
22.如權(quán)利要求21所述的成像裝置，特征在于在所述第一透鏡組中的所述三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列，以及所述第一凹透鏡A1和所述凸透鏡A2由滿足下面兩個(gè)條件公式(1)和(2)的材料形成(1)n1-n2＞0.3(2)|v1-v2|＞40其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，以及nx是在透鏡Ax(在所述三膠合透鏡中從所述物側(cè)起的第x透鏡，在下文中，這是同樣的)的線d處的折射率nd，以及vx是在所述透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)。
23.如權(quán)利要求21所述的成像裝置，特征在于在所述第一透鏡組中的所述三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列，以及所述凸透鏡A2和所述第二凹透鏡A3由滿足下面三個(gè)條件公式(3)、(4)和(5)的材料形成(3)|n2-n3|＜0.1(4)v23＞80(5)ΔP23＞0.03其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，以及nx是在透鏡Ax(在所述三膠合透鏡中從所述物側(cè)起的第x透鏡，在下文中，這是同樣的)的線d處的折射率nd，vx是在所述透鏡Ax的線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)，以及Px是所述透鏡Ax的部分色散比P＝(ng-nF)/(nF-nC)。
24.如權(quán)利要求22所述的成像裝置，特征在于在所述第一透鏡組中的所述三膠合透鏡包括第一凹透鏡A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透鏡A2和第二凹透鏡A3，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列，以及所述凸透鏡A2和所述第二凹透鏡A3由滿足下面三個(gè)條件公式(3)、(4)和(5)的材料形成(3)|n2-n3|＜0.1(4)v23＞80(5)ΔP23＞0.03其中在線C、線d、線F和線g的折射率分別為nC、nd、nF和ng，以及nx是在透鏡Ax(在所述三膠合透鏡中從所述物側(cè)起的第x透鏡，在下文中，這是同樣的)的線d處的折射率nd，vx是在所述透鏡Ax線d處的阿貝數(shù)vd＝(nd-1)/(nF-nC)，以及Px是所述透鏡Ax的部分色散比P＝(ng-nF)/(nF-nC)。
25.如權(quán)利要求21所述的成像裝置，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡、凸透鏡制成的第四透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第六透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
26.如權(quán)利要求22所述的成像裝置，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡、凸透鏡制成的第四透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第六透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
27.如權(quán)利要求23所述的成像裝置，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡，凸透鏡制成的第四透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第六透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
28.如權(quán)利要求24所述的成像裝置，特征在于所述第一透鏡組包括凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第一透鏡，凸透鏡制成的第二透鏡，由凸面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第三透鏡、凸透鏡制成的第四透鏡和凹面面向所述物側(cè)的凹彎月形透鏡制成的第五透鏡制成的三膠合透鏡，以及凸透鏡制成的第六透鏡，其透鏡從所述物側(cè)起依次排列。
全文摘要
提供變焦鏡頭，其包括具有正折射能力的第一透鏡組Gr1，在光軸方向上可以移動(dòng)主要用于變焦(變化倍數(shù))的具有負(fù)折射能力的第二透鏡組Gr2，具有正折射能力的第三透鏡組Gr3，在光軸方向上可以移動(dòng)、用于校正在變焦過(guò)程中焦點(diǎn)位置的波動(dòng)并用于聚焦的、具有負(fù)折射能力的第四透鏡組Gr4，以及具有正折射能力的第五透鏡組Gr5，其透鏡組從物側(cè)起依次排列，其中第一透鏡組包括凹透鏡、凸透鏡和三膠合透鏡T1，其中由特殊的低色散玻璃制成的透鏡L6被夾在中間，其透鏡從物側(cè)起依次排列。因此，以在廣角端不低于67度的視角且在攝遠(yuǎn)端不大于1.6度，能覆蓋從超廣角區(qū)域到超攝遠(yuǎn)區(qū)域的范圍，能順利地校正各種像差，同時(shí)提供約40倍的變焦比，且能獲得在批量生產(chǎn)力方面極好的變焦透鏡。
文檔編號(hào)G02B15/16GK1735830SQ20048000210
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者黑田大介, 湊篤郎 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社