專利名稱：變焦透鏡系統(tǒng)和包括變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡系統(tǒng)，以及包括透鏡系統(tǒng)的圖像拾取裝置。
背景技術(shù)：
目前，對于包括固態(tài)圖像拾取器件的高品質(zhì)圖像拾取裝置(攝影機，camera)(例如視頻攝像機和數(shù)字照相機)的需求日益增加。此外，要求這種圖像拾取裝置中所使用的光學(xué)系統(tǒng)是具有寬視角和大焦比的變焦透鏡。
這種攝影機包括光學(xué)元件，例如在最后透鏡和圖像拾取元件之間的低通濾光片和校色濾光片。因此，用于圖像拾取裝置的變焦透鏡系統(tǒng)需要具有相對長的后焦點。
對于包括用于彩色圖像的圖像拾取元件的攝影機，變焦透鏡系統(tǒng)需要具有在圖像側(cè)的良好遠心性。
具有良好遠心性的變焦透鏡系統(tǒng)的例子是反遠距變焦透鏡系統(tǒng)，它包括按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序的，具有負折光力的透鏡單元和具有正折光力的透鏡單元。
反遠距變焦透鏡系統(tǒng)的例子具有兩組短變焦透鏡系統(tǒng)，它包括具有負折光力的第一透鏡單元和具有正折光力的第二透鏡單元，并且通過改變兩個透鏡單元之間的距離而執(zhí)行變焦(參考日本專利公開號59-33417，7-209581和2001-4920)。
兩組變焦透鏡系統(tǒng)通過移動具有正折光力的第二透鏡單元執(zhí)行變焦，以及根據(jù)通過移動具有負折光力的第一透鏡單元進行的變焦校正像點的位置。許多典型的兩組變焦透鏡系統(tǒng)具有大約兩倍的變焦放大率(變焦比)。
為了減小整體透鏡單元的尺寸同時增大放大率，包括在兩組透鏡單元的圖像側(cè)的，具有負或正折光力的第三透鏡單元的三組變焦透鏡系統(tǒng)是眾所周知的(參考日本專利2556046，美國專利6124984，以及美國專利公開申請2004/0150890和2005/0207024號)。
包括在兩組透鏡單元的圖像側(cè)的，具有負折光力的第三透鏡單元和在三組透鏡單元的圖像側(cè)的，具有正折光力的第四透鏡單元的四組透鏡單元是眾所周知的(參考日本專利3315671和日本專利公開8-152558)。
目前，對于包括具有高變焦比的變焦透鏡系統(tǒng)的小視頻攝像機和數(shù)字照相機的需求日益增加。為了減小攝影機的整體尺寸，利用可縮回的鏡筒，在可縮回的鏡筒中當(dāng)攝影機不用于圖像捕捉時，減小透鏡單元之間的距離，使得跟實施圖像捕捉時相比，減小鏡頭從攝影機主體伸出的量。
一般地，當(dāng)包含于構(gòu)成變焦透鏡系統(tǒng)的每個透鏡單元中的透鏡的數(shù)目很大時，透鏡單元在光軸上的長度增加，并且不能獲得期望的鏡筒長度。
為了減小透鏡單元在光軸上的長度，以及為了減小鏡筒的長度，必須減小透鏡單元中包含的透鏡的數(shù)目。
但是，當(dāng)簡單地減小透鏡的數(shù)目時，變得難以校正與單色圖像形成性能相關(guān)的像差，例如球形像差和彗差。此外，變得難以在玻璃材料的有限范圍內(nèi)校正色差。結(jié)果，難以同時減小裝置的尺寸以及獲得高品質(zhì)圖像。
當(dāng)減小包含于整個光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡的數(shù)目時，相對地增加包含于光學(xué)系統(tǒng)中的每個透鏡的折光力。因此，對于制造誤差的敏感度增加，并且必須增加透鏡的加工精度和光學(xué)系統(tǒng)的裝配精度。
常規(guī)地，通過給光學(xué)系統(tǒng)提供具有非球形表面的透鏡，減小了透鏡的數(shù)目，同時保持圖像形成性能。當(dāng)使用具有非球形表面的透鏡時，可以校正與單色圖像形成性能相關(guān)的像差。但是，難以校正主要依賴于玻璃材料的選擇的色差。
在日本專利公開59-33417、2001-4920和8-152558，美國專利申請公開2004/0150890和2005/0207024的實施方案中討論了加工非球形表面的方法。在這些文獻所討論的方法中，在作為基片提供的透鏡的表面上堆疊樹脂。通過將具有非球形表面的金屬模子壓在樹脂層上，形成非球形表面。
但是，根據(jù)這些文獻，透鏡和樹脂都具有負折光力，并且通過使用透鏡和樹脂的性質(zhì)上的差異沒有有效地校正色差。
根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)異光學(xué)性能的變焦透鏡系統(tǒng)以及包含該變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取裝置包括小數(shù)量的透鏡，具有寬視角，以及能夠有效地校正色差。

發(fā)明內(nèi)容
至少一種示例實施方案涉及可以在照相機、視頻攝像機和數(shù)字照相機中使用的變焦透鏡系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)包括具有負折光力的第一透鏡單元和具有正折光力的第二透鏡單元。按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序提供第一和第二透鏡單元。在變焦過程中改變第一和第二透鏡單元之間的距離。第一透鏡單元包括由透鏡元件以及具有跟透鏡元件的光學(xué)性能不同的光學(xué)性能的，在透鏡元件上堆疊的樹脂層構(gòu)成的復(fù)合光學(xué)元件。變焦透鏡系統(tǒng)可以滿足20＜|vdg-vdj|以及fg/fj＜0，其中，fg表示透鏡元件的焦距，vdg表示透鏡元件的材料的阿貝數(shù)，fj表示樹脂層的焦距，以及vdj表示樹脂層的阿貝數(shù)。
從下面的示例實施方案的說明中(參考附圖)，本發(fā)明的更多特征將變得明白。


圖1是根據(jù)第一示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。
圖2說明根據(jù)第一示例實施方案的在廣角端的像差。
圖3說明根據(jù)第一示例實施方案的在中間變焦位置的像差。
圖4說明根據(jù)第一示例實施方案的在望遠端的像差。
圖5是根據(jù)第二示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。
圖6說明根據(jù)第二示例實施方案的在廣角端的像差。
圖7說明根據(jù)第二示例實施方案的在中間變焦位置的像差。
圖8說明根據(jù)第二示例實施方案的在望遠端的像差。
圖9是根據(jù)第三示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。
圖10說明根據(jù)第三示例實施方案的在廣角端的像差。
圖11說明根據(jù)第三示例實施方案的在中間變焦位置的像差。
圖12說明根據(jù)第三示例實施方案的在望遠端的像差。
圖13是根據(jù)第四示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。
圖14說明根據(jù)第四示例實施方案的在廣角端的像差。
圖15說明根據(jù)第四示例實施方案的在中間變焦位置的像差。
圖16說明根據(jù)第四示例實施方案的在望遠端的像差。
圖17是根據(jù)第五示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。
圖18說明根據(jù)第五示例實施方案的在廣角端的像差。
圖19說明根據(jù)第五示例實施方案的在中間變焦位置的像差。
圖20說明根據(jù)第五示例實施方案的在望遠端的像差。
圖21是根據(jù)第六示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。
圖22說明根據(jù)第六示例實施方案的在廣角端的像差。
圖23說明根據(jù)第六示例實施方案的在中間變焦位置的像差。
圖24說明根據(jù)第六示例實施方案的在望遠端的像差。
圖25是根據(jù)第七示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。
圖26說明根據(jù)第七示例實施方案的在廣角端的像差。
圖27說明根據(jù)第七示例實施方案的在中間變焦位置的像差。
圖28說明根據(jù)第七示例實施方案的在望遠端的像差。
圖29是根據(jù)本發(fā)明的示例實施方案的圖像拾取裝置的主要部件的示意圖。
具體實施例方式
下面的至少一種示例實施方案的描述實際上只是說明性的，決不是用來限制本發(fā)明，其應(yīng)用，或用途。
本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的工藝、技術(shù)、裝置、以及材料可能沒有詳細討論，但是在適當(dāng)?shù)牡胤綉?yīng)作為例如透鏡元件的制造以及它們的材料的允許實現(xiàn)的說明的一部分。
在這里所說明的和討論的所有例子中，任何具體值，例如變焦比和F數(shù)，應(yīng)當(dāng)解釋為只是說明性的而不是限制性的。因此，示例實施方案的其他例子可以具有不同的值。
應(yīng)當(dāng)注意，類似的附圖標(biāo)記和字母在后面圖中指代類似項，因此一旦在一個圖中定義了一個項，可以不在后面的圖討論它。
應(yīng)當(dāng)注意，在這里當(dāng)提到誤差(例如，像差)的校正或修正時，意指誤差的減小和/或誤差的校正。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)和圖像拾取裝置。
圖1是根據(jù)第一示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。圖2，圖3和圖4分別說明在根據(jù)第一示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的廣角端的，在中間變焦位置的，在望遠端的像差。根據(jù)第一示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)具有大約2.0倍的變焦比和大約3.0～4.0的孔徑比。
圖5是根據(jù)第二示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。圖6，圖7和圖8分別說明在根據(jù)第二示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的廣角端的，在中間變焦位置的，在望遠端的像差。根據(jù)第二示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)具有大約3.0倍的變焦比和大約3.0～5.6的孔徑比。
圖9是根據(jù)第三示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。圖10，圖11和圖12分別說明在根據(jù)第三示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的廣角端的，在中間變焦位置的，在望遠端的像差。根據(jù)第三示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)具有大約2.8倍的變焦比和大約3.0～4.6的孔徑比。
圖13是根據(jù)第四示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。圖14，圖15和圖16分別說明在根據(jù)第四示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的廣角端的，在中間變焦位置的，在望遠端的像差。根據(jù)第四示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)具有大約2.8倍的變焦比和大約3.6～5.7的孔徑比。
圖17是根據(jù)第五示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。圖18，圖19和圖20分別說明在根據(jù)第五示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的廣角端的，在中間變焦位置的，在望遠端的像差。根據(jù)第五示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)具有大約3.0倍的變焦比和大約3.4～5.7的孔徑比。
圖21是根據(jù)第六示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。圖22，圖23和圖24分別說明在根據(jù)第六示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的廣角端的，在中間變焦位置的，在望遠端的像差。根據(jù)第六示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)具有大約2.8倍的變焦比和大約2.9～4.8的孔徑比。
圖25是根據(jù)第七示例實施方案的透鏡單元的橫截面視圖。圖26，圖27和圖28分別說明在根據(jù)第七示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的廣角端的，在中間變焦位置的，在望遠端的像差。根據(jù)第七示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)具有大約4.3倍的變焦比和大約3.2～5.4的孔徑比。
圖29是根據(jù)本發(fā)明的示例實施方案的圖像拾取裝置的主要部件的示意圖。
根據(jù)每個示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)是能夠用于圖像拾取裝置的圖像拾取鏡頭。當(dāng)根據(jù)每個示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)可以用作(例如，視頻攝像機或數(shù)字照相機的)圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)時，可以在圖像拾取表面(例如，固態(tài)圖像拾取元件(光電換能器)，例如電荷耦合器件(CCD)和互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS))上形成物體的圖像。
在透鏡的橫截面視圖中，左邊是透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)(前)，右邊是透鏡系統(tǒng)的圖像側(cè)(后)。在透鏡的橫截面視圖中，i表示從物體側(cè)到圖像側(cè)計數(shù)的透鏡單元的次序。例如，Li表示第i個透鏡單元。
孔徑光闌SP(F數(shù)光闌)限制軸上F數(shù)光束。提供等價于光學(xué)濾光片和面板的玻璃塊G。當(dāng)變焦透鏡系統(tǒng)可以用作(例如，視頻攝像機或數(shù)字照相機中的)圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)時，在固態(tài)圖像拾取元件(光電換能器)，例如CCD和CMOS的圖像拾取表面上形成圖像板IP。
當(dāng)變焦透鏡系統(tǒng)可以用作使用鹵化銀膠片的攝影機的圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)時，在等價于膠片表面的感光表面上形成圖像板IP。
說明像差的圖顯示d線d，g線g，子午像面ΔM，以及弧矢像面ΔS。g線表示橫向色差。在圖中，F(xiàn)no表示F數(shù)，ω表示半視角，球形像差曲線中的Y軸是入射光瞳半徑，像散曲線，畸變曲線，以及放大率色差曲線中的Y軸是圖像高度。
根據(jù)每個示例實施方案的廣角端和望遠端是在放大透鏡單元可移動的結(jié)構(gòu)范圍的兩端的變焦位置。
在每個示例實施方案中，在變焦過程中(例如，透鏡單元L1a-g和L2a-g中的至少一個移動(A1-A7)和/或(B1-B7))，第一透鏡單元L1a-g和第二透鏡單元L2a-g之間的距離改變。
接下來，參考圖1描述根據(jù)第一示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)。
根據(jù)第一示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)包括按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序布置的兩個透鏡單元具有負折光力的第一透鏡單元L1a和具有正折光力的第二透鏡單元L2a。當(dāng)從廣角端向望遠端實施變焦時，第一透鏡單元L1a向圖像側(cè)移動(A1)，以及第二透鏡單元向物體側(cè)移動(B1)。
在根據(jù)第一示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)中，主要通過移動第二透鏡單元L2a實施變焦。通過第一透鏡單元L1a的移動，校正由于變焦引起的像點移動。
接下來，描述根據(jù)第一示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡配置。
在第一示例實施方案中，具有負折光力的第一透鏡單元按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序(下文中，按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序描述每個透鏡單元的透鏡配置)包括兩個表面都是凹面的負透鏡，以及在負透鏡的像面?zhèn)壬隙询B的樹脂層。
具有正折光力的第二透鏡單元L2a包括三個透鏡兩個表面都是凸面的正透鏡，兩個表面都是凹面的負透鏡，以及在物體側(cè)的表面是凸面的正彎月透鏡。
接下來，參考圖5，9，17和21描述根據(jù)第二至第六示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的變焦方法。
根據(jù)第二至第六示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)從物體側(cè)到圖像側(cè)包括三個透鏡單元具有負折光力的第一透鏡單元L1b-f，具有正折光力的第二透鏡單元L2b-f，以及具有正折光力的第三透鏡單元L3a-e。
在變焦過程中改變透鏡單元之間的距離。更特別地，當(dāng)從廣角端向望遠端變焦時，沿著朝向圖像的凸形軌跡以往復(fù)方式移動第一透鏡單元L1b-f(A2-A6)。第二透鏡單元L2b-f向圖像移動(B2-B6)。第三透鏡單元L3a-e在第二示例實施方案中向圖像移動(C1)，在第三至第六示例實施方案中向物體移動(C2-C5)。
在根據(jù)第二示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)中，主要通過移動第二透鏡單元L2b實施變焦。通過第一透鏡單元L1b的往復(fù)移動和第三透鏡單元L3a向圖像側(cè)的移動，校正由于變焦引起的像點的移動。
在根據(jù)第三至第六示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)中，主要通過移動(B3-B6)第二透鏡單元L2c-f和第三透鏡單元L3b-e實施變焦。通過第一透鏡單元L1c-f的往復(fù)運動，校正由于變焦引起的像點的移動。
接下來，描述根據(jù)第二至第六示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡配置。
在圖5中所示的第二示例實施方案中，具有負折光力的第一透鏡單元L1b包括兩個表面都是凹面的負透鏡和在負透鏡的像面?zhèn)壬隙询B的樹脂層。
具有正折光力的第二透鏡單元L2b包括三個透鏡兩個表面都是凸面的正透鏡，兩個表面都是凹面的負透鏡，以及兩個表面都是凸面的正透鏡。
具有正折光力的第三透鏡單元L3a包括在圖像側(cè)的表面是凸面的正彎月透鏡。
在圖9中所示的第三示例實施方案中，具有負折光力的第一透鏡單元L1c包括兩個表面都是凹面的負透鏡和在負透鏡的像面?zhèn)壬隙询B的樹脂層。
具有正折光力的第二透鏡單元L2c包括通過接合兩個透鏡構(gòu)造的粘合透鏡兩個表面都是凸面的正透鏡和兩個表面都是凹面的負透鏡。
具有正折光力的第三透鏡單元L3b包括在物體側(cè)的表面是凸面的正彎月透鏡。
在圖13所示的第四示例實施方案中，具有負折光力的第一透鏡單元L1d包括兩個表面都是凹面的負透鏡和在負透鏡的像面?zhèn)壬隙询B的樹脂層。
具有正折光力的第二透鏡單元L2d包括兩個透鏡兩個表面都是凸面的正透鏡和兩個表面都是凹面的負透鏡。
具有正折光力的第三透鏡L3c包括兩個表面都是凸面的正彎月透鏡。
在圖17所示的第五示例實施方案中，具有負折光力的第一透鏡單元L1e包括在物體側(cè)是凸面的負彎月透鏡，兩個表面都是凹面的負透鏡，以及在負透鏡的像面?zhèn)壬隙询B的樹脂層。
具有正折光力的第二透鏡單元L2e包括兩個透鏡兩個表面都是凸面的正透鏡和兩個表面都是凹面的負透鏡。
具有正折光力的第三透鏡單元L3d包括兩個表面都是凸面的正彎月透鏡。
在圖21所示的第六示例實施方案中，具有負折光力的第一透鏡單元L1f包括兩個表面都是凹面的負透鏡和在負透鏡的物體側(cè)上堆疊的樹脂層。
具有正折光力的第二透鏡單元L2f包括兩個透鏡兩個表面都是凸面的正透鏡和在物體側(cè)的表面是凸面的負透鏡。
具有正折光力的第三透鏡單元L3e包括在物體側(cè)的表面是凸面的正彎月透鏡。
接下來，描述根據(jù)圖25中所示的第七示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的變焦方法。
根據(jù)圖25中所示的第七示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)從物體側(cè)到圖像側(cè)包括四個透鏡單元具有負折光力的第一透鏡單元L1g，具有正折光力的第二透鏡單元L2g，具有負折光力的第三透鏡單元L3f，以及具有正折光力的第四透鏡單元L4a。
在變焦過程中改變透鏡單元之間的距離。更特別地，當(dāng)從廣角端向望遠端變焦時，第一透鏡單元L1g沿著朝向圖像的凸形軌跡以往復(fù)方式移動(A7)。第二透鏡單元L2g和第三透鏡單元L3f向物體移動(分別的B7和C6)。第四透鏡單元L4a沿著朝向物體的凸形軌跡以往復(fù)方式移動(D1)。
在根據(jù)第七示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)中，主要通過移動第二透鏡單元L2g和第三透鏡單元L3f實施變焦。通過第一透鏡單元L1g和第四透鏡單元L4a的往復(fù)移動，校正由于變焦引起的像點的移動。
接下來，描述根據(jù)第七示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡配置。
在第七示例實施方案中，具有負折光力的第一透鏡單元L1g包括在物體側(cè)的表面是凸面的負彎月透鏡和在負彎月透鏡的像面?zhèn)壬隙询B的樹脂層。
具有正折光力的第二透鏡單元L2g包括通過將物體側(cè)的表面是凸面的負彎月透鏡和物體側(cè)的表面是凸面的正彎月透鏡接合構(gòu)造的粘合透鏡，以及兩個表面都是凸面的正透鏡。
具有負折光力的第三透鏡單元L3f包括通過將兩個表面都是凸面的正透鏡和兩個表面都是凹面的負透鏡接合到一起構(gòu)造的粘合透鏡。
具有正折光力的第四透鏡單元L4a包括通過將兩個表面都是凸面的正透鏡和物體側(cè)的表面是凸面的負彎月透鏡接合到一起構(gòu)造的粘合透鏡。
根據(jù)上述示例實施方案，第一透鏡單元L1a-g包括由透鏡元件和在透鏡元件上堆疊的樹脂層構(gòu)造的復(fù)合光學(xué)元件。當(dāng)例如用可通過光或熱固化的固化樹脂形成樹脂層時，典型地可以使用模子通過光聚作用或熱聚作用形成樹脂層。
因此，通過預(yù)先形成非球形模子，跟透鏡元件的邊界面相對的透鏡元件的表面可以相對容易地形成為非球形表面。
根據(jù)第一至第四示例實施方案和第六示例實施方案，跟具有樹脂層的邊界面相對的透鏡元件表面形成為非球形表面。根據(jù)第三示例實施方案，邊界面也形成為非球形表面。通過使用眾所周知的成型方法構(gòu)造透鏡元件，可以容易地形成非球形表面。
根據(jù)第一至第四示例實施方案和第六示例實施方案，在第二透鏡單元L2a-d，f中最靠近物體的透鏡的物體側(cè)頂點，以及透鏡的物體側(cè)表面和透鏡外圍的相交位置之間，插入作為孔徑光闌的FNo(F數(shù))光闌SP。
這樣，在第一透鏡單元L1a-d，f和第二透鏡單元L2a-d，f之間不插入妨礙鏡筒縮回的部件。因此，當(dāng)鏡筒縮回時，可以使第一透鏡單元L1a-d，f和第二透鏡單元L2a-d，f之間的距離達到最小。
根據(jù)示例實施方案，第一透鏡單元L1a-g包括由透鏡元件和具有跟透鏡不同的光學(xué)性能的樹脂層構(gòu)成的、以及通過在透鏡元件的光透射表面上堆疊樹脂層構(gòu)造的復(fù)合光學(xué)元件。第一透鏡單元L1a-g可以滿足下面條件20＜|vdg-vdj| (1)fg/fj＜0 (2)其中，fg表示透鏡元件的焦距，vdg表示透鏡材料的阿貝數(shù)，fj表示樹脂層的焦距，以及vdg表示樹脂的阿貝數(shù)。
這里，透鏡元件是具有折光力的光學(xué)元件，例如玻璃透鏡或塑料透鏡，并且包括可堆疊樹脂的基片。只要光學(xué)性能跟基片不同，可以預(yù)先成型可用于在基片上堆疊的樹脂。
表達式1涉及透鏡元件和樹脂層的材料的d線的阿貝數(shù)之差。當(dāng)越過表達式1所限定的下限時，阿貝數(shù)之差是不夠的。因此，不能很好地校正第一透鏡單元L1a-g的色差。
通過如下設(shè)置表達式1的數(shù)值范圍，可以容易地校正色差25＜|vdg-vdj|(1a)另外，可以如下設(shè)置由表達式1a設(shè)定的數(shù)值范圍31＜|vdg-vdj|(1b)示例實施方案可以滿足表達式1b。這樣，獲得了上述的優(yōu)點。
表達式2涉及透鏡元件和樹脂層的焦距的比值，其中用相反符號表示透鏡元件和樹脂層的焦距。
當(dāng)不滿足表達式2時，透鏡元件和樹脂層的折光力變成相同符號，變得難以校正復(fù)合光學(xué)元件本身的色差。結(jié)果，變得難以校正整個第一透鏡單元L1a-g的色差。
根據(jù)示例實施方案，包含于具有負折光力的第一透鏡單元L1a-g中的復(fù)合光學(xué)元件包括透鏡元件和樹脂層。樹脂層的光接收表面和光射出表面都是折射表面。
樹脂層作為整體具有折光力。用來形成樹脂層的光學(xué)材料具有相對大(高)的偏方差比。這樣，增加了色差校正的效果。
更特別地，可以使用滿足下面的表達式3和4的材料-2.100×10-3·vdj+0.693＜θgF(3)0.555＜θgF＜0.9 (4)其中，vdj表示樹脂層的阿貝數(shù)，以及θgF表示偏方差比。
通過使用能夠滿足表達式3和4的材料，在從g線到C線的寬波帶中很好地校正了色差。
阿貝數(shù)vdj，偏方差比θgF，以及偏方差比θdg可以表示如下vdj＝(Nd-1)/(NF-NC)θgd＝(Ng-Nd)/(NF-NC)θgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)其中，Ng，NF，Nd和NC表示對應(yīng)于g線(435.8nm)，F(xiàn)線(486.1nm)，d線(587.6nm)，以及C線(656.3nm)的材料的折射率。
通過如下設(shè)置表達式3的數(shù)值范圍，可以更好地校正色差-2.100×10-3·vdj+0.693＜θgF＜-1.231×10-3·vdj+0.900(3a)另外，可以如下設(shè)置表達式3a的數(shù)值范圍-2.100×10-3·vdj+0.693＜θgF＜-1.389×10-3·vdj+0.823(3b)另外，可以如下設(shè)置表達式3b的數(shù)值范圍-1.682×10-3·vdj+0.700＜θgF＜-1.682×10-3·vdj+0.756(3c)類似于表達式3，提供表達式4校正從g線到C線的寬波帶中的色差。
難以校正在表達式4所限定之外的寬波帶中的色差。通過如下設(shè)置表達式4，可以校正色差0.555＜θgF＜0.86(4a)通過如下設(shè)置表達式4a，可以更好地校正色差0.555＜θgF＜0.80(4b)對于色差校正，如果樹脂材料滿足下面的表達式5和6，那么會更有用-2.407×10-3·vdj+1.420＜θgd(5)1.255＜θgd＜1.67(6)當(dāng)材料能夠滿足表達式5和6時，可以很好地校正g線和d線之間的色差。這樣，可以在g線和C線之間的波帶中更精細和更容易地校正色差。
通過如下設(shè)置表達式5的數(shù)值范圍，可以更好地校正色差-2.407×10-3·vdj+1.420＜θgd＜-1.152×10-3·vdj+1.651(5a)如果如下設(shè)置表達式5a的數(shù)值范圍，那么會更有用-2.407×10-3·vdj+1.420＜θgd＜-1.865×10-3·vdj+1.572(5b)如果如下設(shè)置表達式5b的數(shù)值范圍，那么會更合乎需要-2.076×10-3·vdj+1.426＜θgd＜-2.076×10-3·vdj+1.512(5c)通過如下設(shè)置表達式6的數(shù)值范圍，可以更好地校正色差1.255＜θgd＜1.61 (6a)如果如下設(shè)置表達式6a的數(shù)值范圍，那么會更有用1.255＜θgd＜1.54 (6b)對于令人滿意的色差校正，如果樹脂層的阿貝數(shù)vdj能夠滿足下面限定的條件，那么會更有用vdj＜55(7)通過如下設(shè)置表達式7的數(shù)值范圍，可以更好地校正色差vdj＜45(7a)如果如下設(shè)置表達式7a的數(shù)值范圍，那么會更有用vjg＜30(7b)作為滿足表達式3和4的光學(xué)材料的具體例子，已知下面的樹脂滿足表達式3和4UV固化樹脂(Nd＝1.635，vd＝22.7，θgF＝0.69)以及N-聚乙烯咔唑(Nd＝1.696，vd＝17.7，θgF＝0.69)只要滿足表達式3和4，樹脂是不受限制的。
如果示例實施方案滿足下面表達式所限定的條件，那么會更有用0＜fw/fj＜1.0(8)其中，fj表示包含于具有負折光力的第一透鏡單元L1a-g中的樹脂層的焦距，fw表示在廣角端的整個變焦透鏡系統(tǒng)的焦距。
當(dāng)越過表達式8所限定的下限時，樹脂層的焦距將是負的。結(jié)果，變得難以校正樹脂層和提供主要折光力的，包含于具有負折光力的第一透鏡單元L1a-g中的透鏡元件之間的色差。因為變得難以校正整個第一透鏡單元L1a-g中的色差，這是較無用的。
當(dāng)越過表達式8的上限時，增加了樹脂層的折光力。同時，也相對地增加了透鏡元件的折光力。因此，特別地，變得難以校正橫向像差。
通過如下設(shè)置表達式8的數(shù)值范圍，可以更好地校正像差0＜fw/fj＜0.6 (8a)如果如下設(shè)置表達式8a的數(shù)值范圍，那么會更有用0＜fw/fj＜0.4 (8b)如果示例實施方案滿足下面表達式所限定的條件，那么會更有用0.3＜fg/fa＜1.0 (9)其中，fa表示包含于具有負折光力的第一透鏡單元L1a-g中的復(fù)合光學(xué)元件的焦距。
當(dāng)越過表達式9的上限時，透鏡元件的焦距變成比整個復(fù)合光學(xué)元件的焦距還長。結(jié)果，降低了樹脂層的正折光力。因為整個復(fù)合光學(xué)元件中的像差校正變得困難，這是較無用的。
當(dāng)越過表達式9所限定的下限時，樹脂層的正折光力變得相對強。這對于校正色差可能更有用了，但是對于校正橫向像差較無用。
通過如下設(shè)置表達式9的數(shù)值范圍，可以更好地校正像差0.4＜fg/fa＜1.0(9a)
如果如下設(shè)置表達式9a的數(shù)值范圍，那么是更有用的0.5＜fg/fa＜0.9(9b)根據(jù)示例實施方案，在各種類型的像差中，可以通過利用例如已知的電像差校正方法校正畸變。
如上所述，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置根據(jù)示例實施方案的元件。這樣，提供了包括固態(tài)圖像拾取元件的可縮回變焦透鏡系統(tǒng)。此外，根據(jù)示例實施方案，提供了包括少量透鏡的并具有優(yōu)越光學(xué)性能的變焦透鏡系統(tǒng)，其中很好地校正了包括色差的各種類型的像差。
根據(jù)示例實施方案，通過將具有非球形表面的透鏡有效地用于透鏡單元，獲得了良好的光學(xué)性能，因此很好地校正了橫向像差，或者特別地，很好地校正了當(dāng)增加焦比時出現(xiàn)的像散和球形像差。
接下來，將參考圖29描述包括根據(jù)本發(fā)明示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)作為圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的視頻攝像機(光學(xué)裝置)。
如圖29中所示，視頻攝像機包括視頻攝像機主體20，包括根據(jù)本發(fā)明示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)21，以及用來接收圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)21所捕捉的物體圖像的圖像拾取元件22，例如CCD。
視頻攝像機還包括用來記錄圖像拾取元件22所捕捉的物體圖像的記錄單元23，以及用來觀察圖中沒有畫出的顯示元件上顯示的物體圖像的取景器24。
顯示元件包括液晶面板，顯示在圖像拾取元件22上形成的物體圖像。
因此，通過將根據(jù)本發(fā)明示例實施方案的變焦透鏡系統(tǒng)用于光學(xué)裝置，例如視頻攝像機，可以提供具有優(yōu)異光學(xué)性能的小型光學(xué)裝置。
接下來，下面提供本發(fā)明的數(shù)值例子。在數(shù)值例子中，i表示從物體側(cè)算起的透鏡表面的編號，Ri表示第i個表面的曲率半徑，Di表示透鏡的厚度以及第i個表面和第(i+1)個表面之間的空氣隙，Ni表示關(guān)于d線的折射率，以及vi表示d線的阿貝數(shù)。
最靠近圖像的兩個表面由玻璃材料，例如面板(face plate)構(gòu)成。用k，B，C，D和E表示非球面系數(shù)。
如下表示非球形表面的形狀x＝(h2/R)/[1+{1-(h/k)(h/R)2}1/2]+B·h4+Ch6+Dh8+Eh10其中，x表示在離光軸的高度為h處相對表面頂點在光軸方向上的位移，R表示曲率。
此外，“e-0X”等價于“×10-x”，f表示焦距，F(xiàn)no表示F數(shù)，以及ω表示半視角。
在表1中顯示上述表達式和數(shù)值例子之間的關(guān)系。
第一，第二，第四和第六數(shù)值例子中的D4，以及第五數(shù)值例子中的D6是負值，因為當(dāng)從物體側(cè)開始計數(shù)孔徑光闌SP和第二透鏡單元L2a-g中的第一透鏡時，首先計數(shù)孔徑光闌SP，然后計數(shù)第二透鏡單元L2a-g中的第一透鏡。
第一數(shù)值例子f＝6.504～12.999 Fno＝3.00～4.00 2ω＝57.3°～30.5°R1a＝-21.588 D1＝0.60 N1＝1.487490 vd1＝70.2R2a＝11.435 D2＝0.25 N2＝1.63555 vd2＝22.7R3a＝13.243 D3＝變量R4a＝孔徑光闌 D4＝-0.40R5a＝3.785 D5＝2.20 N3＝1.834000 vd3＝37.2R6a＝-23.328 D6＝0.14R7a＝-16.452 D7＝0.50 N4＝1.922860 vd4＝18.9R8a＝5.442 D8＝1.73R9a＝5.254 D9＝1.30 N5＝1.805181 vd5＝25.4R10a＝8.541 D10＝變量R11a＝∞ D11＝1.00 N6＝1.516330 vd6＝64.1R12a＝∞
表1

非球面系數(shù)R1a k＝-1.09299e+01 B＝-1.74216e-03 C＝7.57292e-05 D＝-8.76821e-07E＝-7.61194e-09R3a k＝-2.67276e+01 B＝1.57785e-04 C＝-3.10022e-05 D＝4.42658e-06E＝-1.12445e-07R5a k＝-2.25504e-01 B＝4.53792e-04 C＝1.43541e-04R6a k＝-1.01152e+01 B＝3.05865e-03 C＝-1.35438e-04R7a k＝-6.23345e+00 B＝2.53902e-03 C＝3.41808e-05R8a k＝-5.55212e-01 B＝1.96481e-03 C＝1.28391e-03R9a k＝-2.04670e+00 B＝-1.94383e-03 C＝-1.43317e-04R10a k＝-4.41466e-01 B＝-1.65084e-03 C＝-1.94424e-04第二數(shù)值例子f＝6.202～18.599 Fno＝3.00～5.60 2ω＝59.6°～21.6°R1b＝-15.292 D1＝0.60 N1＝1.487490 vd1＝70.2R2b＝6.543 D2＝0.40 N2＝1.62520 vd2＝25.24R3b＝9.024 D3＝變量R4b＝孔徑光闌 D4＝-0.40R5b＝4.675 D5＝2.20 N3＝1.806098 vd3＝40.9R6b＝-15.585 D6＝0.45R7b＝-11.052 D7＝0.50 N4＝1.805181 vd4＝25.4R8b＝4.220 D8＝1.56R9b＝9.989 D9＝1.30 N5＝1.804000 vd5＝46.6R10b＝-23.446 D10＝變量R11b＝-378.728 D11＝1.30 N6＝1.583126 vd6＝59.4
R12b＝-13.281 D12＝變量R13a＝∞ D13＝1.00 N7＝1.516330 vd7＝64.1R14a＝∞表2

非球面系數(shù)R1b k＝-6.88264e+00 B＝-9.46285e-05 C＝2.66126e-06 D＝1.32434e-07E＝-9.69671e-10R3b k＝-3.86017e+00 B＝4.64420e-04 C＝-6.43371e-06 D＝4.69463e-07E＝1.42598e-08R5b k＝-2.12422e-02 B＝-4.01373e-04 C＝3.61898e-06R6b k＝-4.26286e+00 B＝3.32312e-04 C＝1.11033e-05R11b k＝-6.00735e+05 B＝9.53671e-04 C＝1.75110e-05R12b k＝-2.74745e+01 B＝9.41336e-04 C＝6.17511e-05第三數(shù)值例子f＝6.590～18.640 Fno＝2.96～4.60 2ω＝56.6°～21.6°R1c＝-9.362 D1＝0.60 N1＝1.48749 vd1＝70.2R2c＝13.690 D2＝0.35 N2＝1.69591 vd2＝17.7R3c＝20.719 D3＝變量R4c＝孔徑光闌 D4＝0.15R5c＝5.061 D5＝2.50 N3＝1.76200 vd3＝40.1R6c＝-2.375 D6＝0.50 N4＝1.69895 vd4＝30.1R7c＝7.763 D7＝變量R8c＝10.445 D8＝1.40 N5＝1.77250 vd5＝49.6R9c＝16.994 D9＝變量
R10c＝∞ D10＝1.00 N6＝1.51633 vd6＝64.1R11c＝∞表3

非球面系數(shù)R1c k＝3.89310e-01 B＝4.37755e-04 C＝1.92683e-06 D＝6.33555e-09R2c k＝-3.79455e+00 B＝3.26079e-04 C＝-1.97275e-06R3c k＝-2.67610e-01 B＝1.64690e-04 C＝4.35733e-06R5c k＝1.80938e-02 B＝1.20823e-05 C＝2.40546e-05R6c k＝2.46679e+00 B＝-3.36766e-03 C＝3.18762e-04R7c k＝1.69997e+00 B＝1.40072e-03 C＝2.56727e-04R8c k＝0.00000e+00 B＝8.51454e-05 C＝3.35662e-07第四數(shù)值例子f＝6.593～18.639 Fno＝3.60～5.69 2ω＝56.8°～21.6°R1d＝-11.250 D1＝0.70 N1＝1.589130 vd1＝61.3R2d＝8.711 D2＝0.30 N2＝1.63555 vd2＝22.7R3d＝14.632 D3＝變量R4d＝孔徑光闌 D4＝-0.40R5d＝4.189 D5＝2.20 N3＝1.806098 vd3＝40.9R6d＝-8.763 D6＝0.20R7d＝-6.173 D7＝0.50 N4＝1.761821 vd4＝26.5R8d＝5.440 D8＝變量R9d＝11.707 D9＝1.60 N5＝1.487490 vd5＝70.2R10d＝-11.208 D10＝變量R11d＝∞ D11＝1.00 N6＝1.516330 vd6＝64.1
R12c＝∞表4

非球面系數(shù)R1d k＝-8.21035e-01 B＝-3.40069e-04 C＝4.04753e-05 D＝5.56591e-08E＝-4.84525e-08R3d k＝-2.75130e+00 B＝-3.14187e-04 C＝3.29725e-05 D＝3.51804e-06E＝-2.12987e-07R5d k＝-2.54107e+00 B＝4.61960e-03 C＝4.24270e-05R8d k＝-7.94587e+00 B＝1.01773e-02 C＝5.73115e-05第五數(shù)值例子f＝5.802～17.399 Fno＝3.38～5.71 2ω＝63.1°～23.2°R1e＝32.162 D1＝1.00 N1＝1.772499 vd1＝49.6R2e＝11.066 D2＝1.50R3e＝-10.517 D3＝0.70 N2＝1.603112 vd2＝60.6R4e＝17.642 D4＝0.30 N3＝1.63555 vd3＝22.7R5e＝179.133 D5＝變量R6e＝孔徑光闌 D6＝-0.40R7e＝3.985 D7＝2.20 N4＝1.806098 vd4＝40.9R8e＝-8.286 D8＝0.20R9e＝-5.713 D9＝0.50 N5＝1.761821 vd5＝26.5R10e＝5.494 D10＝變量R11e＝10.529 D11＝1.60 N6＝1.487490 vd6＝70.2R12d＝-12.192 D12＝變量R13b＝∞ D13＝1.00 N7＝1.516330 vd7＝64.1
R14b＝∞表5

非球面系數(shù)R2e k＝3.96580e+00 B＝-4.00193e-05 C＝1.20418e-07 D＝-2.21768e-08E＝-1.12285e-07R5e k＝-2.50407e+02 B＝-3.61469e-04 C＝-5.56594e-06 D＝2.71438e-06E＝-2.85224e-08R7e k＝-1.92195e+00 B＝4.11935e-03 C＝1.30544e-04R10e k＝-7.80820e+00 B＝1.06997e-02 C＝2.81136e-04第六數(shù)值例子f＝6.550～18.510 Fno＝2.89～4.80 2ω＝56.9°～21.7°R1f＝-15.720 D1＝0.40 N1＝1.63555 vd1＝22.7R2f＝-8.048 D2＝0.60 N2＝1.516330 vd2＝64.1R3f＝8.663 D3＝變量R4f＝孔徑光闌 D4＝-0.40R5f＝4.254 D5＝2.09 N3＝1.693500 vd3＝53.2R6f＝-31.953 D6＝0.15R7f＝8.188 D7＝0.45 N4＝1.846660 vd4＝23.9R8f＝3.356 D8＝變量R9f＝7.668 D9＝1.28 N5＝1.772499 vd5＝49.6R10f＝30.059 D10＝變量R11f＝∞ D11＝1.00 N6＝1.516330 vd6＝64.1R12e＝∞
表6

非球面系數(shù)R1f k＝0.00000e+00 B＝-2.32379e-03 C＝1.50373e-04 D＝-4.12838e-06E＝3.56245e-08R3f k＝-2.82525e+00 B＝-2.68319e-03 C＝1.87838e-04 D＝-1.84092e-06E＝-1.04944e-07R5f k＝-2.86224e-01 B＝-1.03668e-03 C＝3.88860e-06 D＝-8.95721e-06E＝5.53097e-07R8f k＝-1.64548e+00 B＝5.31934e-03 C＝1.75499e-04 D＝-3.86910e-05E＝4.42096e-06R9f k＝0.00000e+00 B＝3.17186e-04 C＝9.87633e-05 D＝-1.80790e-05E＝1.33634e-06R10f k＝1.42696e+02 B＝-2.36932e-04 C＝-1.34210e-05 D＝5.56158e-07E＝-2.79996e-06第七數(shù)值例子f＝6.045～26.277 Fno＝3.19～5.40 2ω＝61.2°～15.5°R1g＝22.139 D1＝1.20 N1＝1.772499 vd1＝49.6R2g＝6.419 D2＝0.50 N2＝1.63555 vd2＝22.7R3g＝7.404 D3＝變量R4g＝10.985 D4＝0.60 N3＝1.698947 vd3＝30.1R5g＝7.072 D5＝2.20 N4＝1.772499 vd4＝49.6R6g＝23.462 D6＝0.15R7g＝9.977 D7＝1.50 N5＝1.772499 vd5＝49.6R8g＝-83.931 D8＝變量
R9g＝孔徑光闌 D9＝0.10R10g＝3.040 D10＝1.30 N6＝1.487490 vd6＝70.2R11g＝-9.597 D11＝0.50 N7＝2.003300 vd7＝28.3R12f＝3.369 D12＝變量R13c＝23.671 D13＝1.90 N9＝1.846660 vd8＝23.9R14c＝-10.010 D14＝0.50 N9＝1.487490 vd9＝70.2R15＝-118.944 D15＝變量R16＝∞ D16＝1.00 N10＝1.516330 vd10＝64.1R17＝∞表7

非球面系數(shù)R3g k＝-1.44359e+00 B＝4.06307e-04 C＝3.43001e-06R7g k＝-9.15204e+00 B＝9.37167e-04 C＝-4.55944e-05R8g k＝5.11894e+02 B＝-1.84045e-04 C＝-1.08559e-05R13c k＝2.16556e+01 B＝-7.56985e-05 C＝-1.00981e-05
表8

雖然已參考示例實施方案描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明白，發(fā)明并不限于所討論的示例實施方案。下面權(quán)利要求的范圍根據(jù)最廣泛的解釋，以便包括所有修改，等價結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡系統(tǒng)，包括具有負折光力的第一透鏡單元；以及具有正折光力的第二透鏡單元，其中第一和第二透鏡單元按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序提供，第一和第二透鏡單元之間的距離在變焦過程中改變，第一透鏡單元包括復(fù)合光學(xué)元件，復(fù)合光學(xué)元件包含透鏡元件和具有跟透鏡元件的光學(xué)性能不同的光學(xué)性能、并且在透鏡元件上堆疊的樹脂層，其中復(fù)合光學(xué)元件滿足20＜|vdg-vdj|以及fg/fj＜0，其中，fg表示透鏡元件的焦距，vdg表示透鏡元件的材料的阿貝數(shù)，fj表示樹脂層的焦距，vdj表示樹脂層的阿貝數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中0＜fw/fj＜1.0，其中，fw表示在廣角端的變焦透鏡系統(tǒng)的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中0.3＜fg/fa＜0.1，其中，fa表示復(fù)合光學(xué)元件的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中透鏡元件的表面的至少一個是非球面的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中樹脂層的表面的至少一個是非球面的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中通過將玻璃材料成型，來構(gòu)造透鏡元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中-2.100×10-3·vdj+0.693＜θgF以及0.555＜θgF＜0.9，其中，θgF是樹脂層的偏方差比，其中θgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)，其中Ng，NF，Nd，NC表示樹脂層材料的分別對于各弗朗荷費線，g線，F(xiàn)線，d線和C線的折射率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中-2.407×10-3·vdj+1.420＜θgd以及1.255＜θgd＜1.67，其中，θgF是樹脂層的偏方差比，其中θgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)，其中Ng，NF，Nd，NC表示樹脂層材料的分別對于各弗朗荷費線，g線，F(xiàn)線，d線和C線的折射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中樹脂層的材料能夠滿足下面條件vdj＜55。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中，變焦透鏡系統(tǒng)包括的僅有的透鏡單元是具有負折光力的第一透鏡單元和具有正折光力的第二透鏡單元，以及其中，第一和第二透鏡單元按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序提供。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中，變焦透鏡系統(tǒng)包括的僅有的透鏡單元是具有負折光力的第一透鏡單元，具有正折光力的第二透鏡單元，以及具有正折光力的第三透鏡單元，其中，第一至第三透鏡單元按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序提供，以及其中，透鏡單元之間的距離在變焦過程中改變。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)，其中，變焦透鏡系統(tǒng)包括的僅有的透鏡單元是具有負折光力的第一透鏡單元，具有正折光力的第二透鏡單元，具有負折光力的第三透鏡單元，以及具有正折光力的第四透鏡單元，其中，第一至第四透鏡單元按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序提供，以及其中，透鏡單元之間的距離在變焦過程中改變。
13.一種變焦透鏡系統(tǒng)，包括具有負折光力的第一透鏡單元；以及具有正折光力的第二透鏡單元，其中第一和第二透鏡單元按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序提供，第一透鏡單元包括復(fù)合光學(xué)元件，復(fù)合光學(xué)元件包含透鏡元件和具有跟透鏡元件的光學(xué)性能不同的光學(xué)性能、并且在透鏡元件上堆疊的樹脂層，以及其中復(fù)合光學(xué)元件滿足31＜|vdg-vdj|，其中，vdg表示透鏡元件的阿貝數(shù)，以及vdj表示樹脂層的阿貝數(shù)。
14.一種用來在光電換能器上形成圖像的變焦透鏡系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)包括具有負折光力的第一透鏡單元；以及具有正折光力的第二透鏡單元，其中第一和第二透鏡單元按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序提供，第一和第二透鏡單元之間的距離在變焦過程中改變，第一透鏡單元包括復(fù)合光學(xué)元件，復(fù)合光學(xué)元件包含透鏡元件和具有跟透鏡元件的光學(xué)性能不同的光學(xué)性能、并且在透鏡元件上堆疊的樹脂層，以及其中復(fù)合光學(xué)元件滿足20＜|vdg-vdj|以及fg/fj＜0，其中，fg表示透鏡元件的焦距，vdg表示透鏡元件的材料的阿貝數(shù)，fj表示樹脂層的焦距，以及vdj表示樹脂層的阿貝數(shù)。
15.一種圖像拾取裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1的變焦透鏡系統(tǒng)；以及用來接收變焦透鏡系統(tǒng)所形成的圖像的光電換能器。
全文摘要
至少一種示例實施方案針對變焦透鏡系統(tǒng)，它包括具有負折光力的第一透鏡單元，以及具有正折光力的第二透鏡單元。按從物體側(cè)到圖像側(cè)的順序提供第一和第二透鏡單元。在變焦過程中改變第一和第二透鏡單元之間的距離。第一透鏡單元包括含有透鏡元件和具有跟透鏡元件的光學(xué)性能不同的光學(xué)性能的，在透鏡元件上堆疊的樹脂層的復(fù)合光學(xué)元件。變焦透鏡系統(tǒng)能夠滿足20＜|vdg－vdj|以及fg/fj＜0，其中，fg和vdg表示透鏡元件的焦距和阿貝數(shù)，以及fj和vdj表示樹脂層的焦距和阿貝數(shù)。
文檔編號G02B1/10GK1975501SQ20061016307
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者關(guān)田誠 申請人:佳能株式會社