專利名稱：變焦透鏡和包括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)明涉及適用于靜物照相機(jī)、電視照相機(jī)、視頻照相機(jī)、攝影照相機(jī)、數(shù)字照相機(jī)等的變焦透鏡。具體而言，本發(fā)明涉及使用如下聚焦方法的變焦透鏡，所述聚焦方法可適當(dāng)?shù)匦Ｕ龔臒o限遠(yuǎn)到最近攝影距離的整個(gè)物體距離上的像差。
背景技術(shù)：
作為在變焦透鏡中采用的聚焦方法，存在在光軸方向上移動(dòng)位置最接近物體側(cè)的第一透鏡單元的前聚焦方法。并且，存在在光軸方向上移動(dòng)第二透鏡單元或隨后的透鏡單元的內(nèi)聚焦或后聚焦方法。在移動(dòng)一個(gè)透鏡單元的聚焦方法中，可能在聚焦期間出現(xiàn)像差變動(dòng)，并且難以在整個(gè)聚焦范圍上獲得高的光學(xué)性能。特別地，當(dāng)如在微距鏡頭系統(tǒng)中要求的那樣物體距離較短時(shí)，出現(xiàn)大的像差變動(dòng)，并因此難以保持高的光學(xué)性能。在當(dāng)前的技術(shù)狀態(tài)中，存在使用在光軸方向上移動(dòng)多個(gè)透鏡單元來聚焦的浮動(dòng)(floating)方法的變焦透鏡。浮動(dòng)方法被視為一種用于抑制像差變動(dòng)的有效聚焦方法。在浮動(dòng)方法中，可減小用于在位于近距離處的物體上聚焦的聚焦透鏡單元的移動(dòng)量。這減小整個(gè)透鏡系統(tǒng)的尺寸，并且還減少像差變動(dòng)。特別地，可在減少像差變動(dòng)的同時(shí)容易地執(zhí)行如微距攝影中那樣的對(duì)于近距離的聚焦。日本專利公開N0.61-236516公開了一種變焦透鏡，該變焦透鏡從物體側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的前組、對(duì)于變焦移動(dòng)的變焦組和對(duì)于變焦不移動(dòng)的中繼透鏡組。在該變焦透鏡中，中斷透鏡組中的兩個(gè)透鏡單元對(duì)于聚焦被移動(dòng)。在美國(guó)專利N0.5701204中公開的變焦透鏡從物體側(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和具有負(fù)折光力的最后透鏡單元。在該變焦透鏡中，第一透鏡單元和最后透鏡單元對(duì)于聚焦被移動(dòng)。日本專利公開N0.11-258506公開了一種變焦透鏡，該變焦透鏡從物體側(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、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。第一透鏡單元和第二透鏡單元對(duì)于聚焦被移動(dòng)。日本專利公開N0.62-153914公開了一種變焦透鏡，該變焦透鏡從物體側(cè)到像側(cè)依次包括具有負(fù)折光力的前組、對(duì)于變焦移動(dòng)的變焦組和對(duì)于變焦不移動(dòng)的中繼透鏡組。在該變焦透鏡中，中繼透鏡組中的兩個(gè)透鏡單元對(duì)于聚焦被移動(dòng)。浮動(dòng)方法對(duì)于在聚焦中減少像差變動(dòng)是有效的。然而，當(dāng)變焦透鏡中的多個(gè)透鏡單元簡(jiǎn)單地對(duì)于聚焦被移動(dòng)時(shí)，難以減少像差變動(dòng)并保持高的光學(xué)性能。例如，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置將對(duì)于變焦移動(dòng)的透鏡單元的布局、將對(duì)于聚焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的折光力以及透鏡單元的移動(dòng)量是重要的。如果這些設(shè)置不合適，那么難以在保持預(yù)定的變焦比的同時(shí)在整個(gè)聚焦范圍上獲得高的光學(xué)性能
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，變焦透鏡包括具有負(fù)折光力的負(fù)透鏡單元和具有正折光力并被設(shè)置在負(fù)透鏡單元的像側(cè)的正透鏡單元。對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，負(fù)透鏡單元朝著像側(cè)移動(dòng)，正透鏡單元朝著物體側(cè)移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面的變焦透鏡從物體側(cè)到像側(cè)依次包括:包含被配置為對(duì)于變焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的前透鏡組、孔徑光闌和包含被配置為對(duì)于聚焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的后透鏡組。后透鏡組包括負(fù)透鏡單元和正透鏡單元，所述負(fù)透鏡單元具有負(fù)折光力并被配置為對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦朝著像側(cè)移動(dòng)，所述正透鏡單元具有正折光力并被配置為對(duì)于所述聚焦朝著物體側(cè)移動(dòng)。滿足以下的條件式:0.3< I fRN/fR I <0.80.3〈 I fRP/fR I〈0.8這里，fR表示在廣角端處在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)后透鏡組的焦距，fRN和fRP表示負(fù)透鏡單元和正透鏡單元的焦距。參照附圖從如下對(duì)示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。


圖1A、圖1B和圖1C分別是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖2A、圖2B和圖2C分別是第一實(shí)施例中的在近的物體距離(最近距離)處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖3A、圖3B和圖3C分別是第一實(shí)施例中的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖4A、圖4B和圖4C分別是第一實(shí)施例中的在近的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖5A、圖5B和圖5C分別是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。 圖6A、圖6B和圖6C分別是第二實(shí)施例中的在近的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖7A、圖7B和圖7C分別是第二實(shí)施例中的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖8A、圖8B和圖8C分別是第二實(shí)施例中的在近的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖9A、圖9B和圖9C分別是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖10A、圖1OB和圖1OC分別是第三實(shí)施例中的在近的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖11A、圖1lB和圖1lC分別是第三實(shí)施例中的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖12A、圖12B和圖12C分別是第三實(shí)施例中的在近的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。
圖13A、圖13B和圖13C分別是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖14A、圖14B和圖14C分別是第四實(shí)施例中的在近的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖15A、圖15B和圖15C分別是第四實(shí)施例中的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖16A、圖16B和圖16C分別是第四實(shí)施例中的在近的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖17A、圖17B和圖17C分別是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖18A、圖18B和圖18C分別是第五實(shí)施例中的在近的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖19A、圖19B和圖19C分別是第五實(shí)施例中的在無限遠(yuǎn)的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖20A、圖20B和圖20C分別是第五實(shí)施例中的在近的物體距離處的在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的變焦透鏡的基本原理的近軸概念圖。圖22示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖像拾取裝置的主要部件。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的變焦透鏡和包括變焦透鏡的圖像拾取裝置。在本發(fā)明的變焦透鏡中，多個(gè)透鏡單元對(duì)于聚焦移動(dòng)。變焦透鏡包括具有負(fù)折光力的透鏡單元N和設(shè)置在透鏡單元N的像側(cè)的具有正折光力的透鏡單元P。對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，透鏡單元N朝著像側(cè)移動(dòng)，透鏡單元P朝著物體側(cè)移動(dòng)。術(shù)語“最近距離”指的是在每個(gè)焦距處的最短攝影距離，并與攝影距離最短的每個(gè)焦距處的對(duì)焦范圍的一端對(duì)應(yīng)。此外，術(shù)語“攝影距離”指的是從設(shè)置在照相機(jī)體中的距離基準(zhǔn)標(biāo)記(例如，像面)到被攝影的物體的距離。此外，本發(fā)明中的術(shù)語“透鏡單元”指的是單個(gè)透鏡或者對(duì)于變焦或聚焦一起移動(dòng)的多個(gè)透鏡。通常，對(duì)于快速自動(dòng)聚焦(AF)，優(yōu)選通過設(shè)置在光闌的后側(cè)的小型且輕重量的透鏡單元來執(zhí)行聚焦。為了減少由于聚焦導(dǎo)致的像差變動(dòng)，優(yōu)選使用獨(dú)立地移動(dòng)多個(gè)透鏡單元的浮動(dòng)方法。此外，為了減小整個(gè)透鏡系統(tǒng)的尺寸，優(yōu)選的是用于聚焦到最近距離的聚焦透鏡單元的移動(dòng)量應(yīng)較小。在本發(fā)明的變焦透鏡中，對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，設(shè)置在孔徑光闌(光闌)的像側(cè)的具有負(fù)折光力的透鏡單元N向像側(cè)移動(dòng)，在像側(cè)鄰近透鏡單元N設(shè)置或者鄰近透鏡單元N設(shè)置為具有另一透鏡單元設(shè)置在其間、并具有正折光力P的透鏡單元P向物體側(cè)移動(dòng)。這增加最大攝影倍率，并減少由于聚焦導(dǎo)致的像差變動(dòng)。從物體側(cè)到像側(cè)依次布置具有負(fù)折光力的聚焦透鏡單元N和具有正折光力的聚焦透鏡單元P。如果從物體側(cè)到像側(cè)依次布置具有正折光力的聚焦透鏡單元和具有負(fù)折光力的聚焦透鏡單元，那么難以確保必要長(zhǎng)度的后焦點(diǎn)并在聚焦期間校正像差變動(dòng)。
下面，將對(duì)在本發(fā)明的變焦透鏡中獲得高的攝影倍率的基本光學(xué)原理進(jìn)行描述。在從物體側(cè)到像側(cè)依次布置包含可對(duì)于變焦移動(dòng)的透鏡單元的變焦部和用于成像的成像部的透鏡配置中，當(dāng)從變焦部射出并入射到成像部的光束是平行光時(shí)，變焦部被稱為無焦點(diǎn)(afocal)系統(tǒng)。在這種情況下，整個(gè)系統(tǒng)的焦距f和成像部的焦距&滿足以下的關(guān)系式:f = Y X f 0式中，Y表示角度倍率，并由在從物體側(cè)入射的光束與入射到成像部上的光束之間在離光軸的高度方面的比來定義。通過改變角度倍率Y，整個(gè)系統(tǒng)的焦距改變以實(shí)現(xiàn)變焦透鏡。圖21解釋該光學(xué)系統(tǒng)的特性。當(dāng)無焦點(diǎn)系統(tǒng)被耦合時(shí)，像側(cè)主點(diǎn)位置從H, Z變?yōu)镠'并且焦距改變，但是，像側(cè)焦點(diǎn)位置F'不變。當(dāng)在這樣的光學(xué)系統(tǒng)中通過成像部執(zhí)行聚焦時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)的攝影倍率βζ和成像部的攝影倍率滿足以下的關(guān)系式:β ζ= β Ε/ Y該關(guān)系被如下地導(dǎo)出。根據(jù)牛頓定律X.X' = f2 (參見Yoshiya Matsui, RenzuSekkeihou (Kyoritsu Shuppan有限公司)1972),光學(xué)系統(tǒng)的攝影倍率βζ、從像側(cè)焦點(diǎn)到像面的距離V和光學(xué)系統(tǒng)的焦距f滿足以下的關(guān)系式:β ζ=-χ' /f=-x' / Y * f ο= β E/ Y當(dāng)無焦點(diǎn)系統(tǒng)被耦合時(shí)，距離X'不變，但是焦距f通過角度倍率Y改變。由此，光學(xué)系統(tǒng)的攝影倍率由成像系統(tǒng)的橫向倍率和角度倍率Y確定?？赏ㄟ^使用該原理來確定整個(gè)變焦范圍上的攝影倍率。例如，在以下描述的本發(fā)明的第一數(shù)值例中，用作成像部的透鏡單元LR的焦距為113mm，望遠(yuǎn)端處的角度倍率Y為1.7。由于最近距離處的成像部的橫向倍率為0.85，因此望遠(yuǎn)端處的攝影倍率β z為0.85/1.7 = 0.5。在本發(fā)明的變焦透鏡中，最大攝影倍率是望遠(yuǎn)端處在最近距離處的倍率。將透鏡單元R視為一個(gè)微距透鏡光學(xué)系統(tǒng)，根據(jù)上述原理，本發(fā)明的變焦透鏡可被視為如下光學(xué)系統(tǒng)，在該光學(xué)系統(tǒng)中通過位于物體側(cè)的變焦光學(xué)系統(tǒng)改變微距透鏡的物體距離。在這種情況下，望遠(yuǎn)端處的物體距離在整個(gè)變焦范圍中最長(zhǎng)。該距離是可在不改變后焦點(diǎn)的情況下改變焦距的變焦透鏡的最短攝影距離。此外，在本發(fā)明中，可使得廣角端處的攝影倍率比變焦透鏡的最大攝影倍率高。在以下描述的本發(fā)明的第一數(shù)值例中，由于廣角端處的角度倍率為0.63，因此在聚焦透鏡單元在廣角端處移動(dòng)與在望遠(yuǎn)端處到最近距離的聚焦相同的量的狀態(tài)下，攝影倍率為
0.85/0.63 = 1.3。通過設(shè)置角度倍率Y，可使得整個(gè)變焦系統(tǒng)的攝影倍率比透鏡單元LR的橫向倍率高，并且可容易地實(shí)現(xiàn)在更近距離處的攝影。在本發(fā)明中，可通過聚焦透鏡單元的移動(dòng)量來任意地設(shè)置最近距離。在這種情況下，即使當(dāng)最大攝影倍率較低時(shí)，浮動(dòng)也允許變焦透鏡在整個(gè)聚焦范圍上保持高的性能。圖1Α、圖1B和圖1C分別是在本發(fā)明的第一實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端(短焦距端)、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端(長(zhǎng)焦距端)處的透鏡斷面圖。圖2Α、圖2Β和圖2C分別是第一實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖3Α、圖3Β和圖3C分別是第一實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖4Α、圖4Β和圖4C分別是第一實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。
圖5A、圖5B和圖5C分別是在本發(fā)明的第二實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖6A、圖6B和圖6C分別是第二實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖7A、圖7B和圖7C分別是第二實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖8A、圖SB和圖8C分別是第二實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖9A、圖9B和圖9C分別是在本發(fā)明的第三實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖10A、圖1OB和圖1OC分別是第三實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖11A、圖1lB和圖1lC分別是第三實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖12A、圖12B和圖12C分別是第三實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖13A、圖13B和圖13C分別是在本發(fā)明的第四實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖14A、圖14B和圖14C分別是第四實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖15A、圖15B和圖15C分別是第四實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖16A、圖16B和圖16C分別是第四實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖17A、圖17B和圖17C分別是在本發(fā)明的第五實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖18A、圖18B和圖18C分別是第五實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡斷面圖。圖19A、圖19B和圖19C分別是第五實(shí)施例中在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖20A、圖20B和圖20C分別是第五實(shí)施例中在最近距離處聚焦時(shí)廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。圖21示出根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡。圖22示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取裝置的主要部分。在透鏡斷面圖中，左側(cè)是物體側(cè)，右側(cè)是像側(cè)。在透鏡斷面圖中，當(dāng)i表示從物體側(cè)算起的序號(hào)時(shí)，Li表示第i個(gè)透鏡單元。LF表示包含多個(gè)透鏡單元的前透鏡組，SP表示孔徑光闌，LR表示包含多個(gè)透鏡單元的后透鏡組。FC表示耀斑截止(cut)光闌，SP2表示Fno光闌，所述Fno光闌與變焦對(duì)應(yīng)地改變開口直徑以改變整個(gè)系統(tǒng)的F數(shù)。當(dāng)變焦透鏡被用作視頻照相機(jī)或數(shù)字靜物照相機(jī)的成像光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，像面IP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)的圖像拾取表面對(duì)應(yīng)，并且，當(dāng)變焦透鏡被用作鹵化銀膠片照相機(jī)的成像光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，像面IP與膠片表面對(duì)應(yīng)。關(guān)于變焦的箭頭表示在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦期間透鏡單元的移動(dòng)軌跡。關(guān)于聚焦的虛線箭頭表示在從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦期間透鏡單元的移動(dòng)軌跡。在球面像差圖中，實(shí)線表示d線。在像散圖中，虛線表示子午像面，實(shí)線表示弧矢像面?；儗?duì)于d線被示出。Fno表示F數(shù)，ω表示半視角(度)。在以下的實(shí)施例中，廣角端和望遠(yuǎn)端分別指的是當(dāng)用于變焦的透鏡單元位于光軸上的機(jī)械可移動(dòng)范圍的兩端時(shí)所獲得的變焦位置。下面，將描述本發(fā)明的變焦透鏡的特性。在實(shí)施例中，前透鏡組LF包括對(duì)于變焦移動(dòng)并具有負(fù)折光力的透鏡單元和對(duì)于變焦移動(dòng)并具有正折光力的透鏡單元。后透鏡組LR包括對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦向像側(cè)移動(dòng)并具有負(fù)折光力的透鏡單元N和對(duì)于聚焦向物體側(cè)移動(dòng)并具有正折光力的透鏡單元P。滿足以下的條件式:-10.0〈Fn〈0.0(I)2.0<FP<10.0(2)這里，F(xiàn)n和Fp表示在望遠(yuǎn)端處在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)提供的透鏡單元N和透鏡單元P的聚焦敏感度。條件式(I)和(2)涉及對(duì)于聚焦移動(dòng)的透鏡單元N和透鏡單元P的聚焦敏感度。式中，F(xiàn)n表示具有負(fù)折光力的聚焦透鏡單元N的聚焦敏感度，F(xiàn)p表示具有正折光力的聚焦透鏡單元P的聚焦敏感度。這里，術(shù)語“聚焦敏感度”指的是被定義為“當(dāng)聚焦透鏡單元移動(dòng)I毫米(單位量)時(shí)提供的像點(diǎn)的移動(dòng)量”的值。條件式(I)和(2)表明最近距離隨著聚焦透鏡單元移動(dòng)而減小，并且被滿足以有效地縮短最近距離并適當(dāng)?shù)卦谧罱嚯x處保持光學(xué)性能。當(dāng)聚焦敏感度Fn超過條件式(I)的上限并取正值時(shí)，具有負(fù)折光力的透鏡單元N向像側(cè)移動(dòng)，使得最近距離增加，并且，整個(gè)系統(tǒng)的尺寸增加。當(dāng)透鏡單元N的負(fù)折光力較強(qiáng)使得超出條件式(I)的下限時(shí)，難以校正由于聚焦導(dǎo)致的像差的變化。當(dāng)透鏡單元P的正折光力較強(qiáng)使得超出條件式(2)的上限時(shí)，難以校正由于聚焦導(dǎo)致的像差的變化。當(dāng)透鏡單元P的正折光力較弱使得超出(低于)條件式(2)的下限時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的尺寸增加。此外，如果聚焦敏感度Fp取負(fù)值，那么當(dāng)具有正折光力的透鏡單元P向物體側(cè)移動(dòng)時(shí)，最近距離增加。這增加了整個(gè)系統(tǒng)的尺寸。在實(shí)施例中，更優(yōu)選的是滿足以下的條件式中的至少一個(gè)。變焦透鏡從物體側(cè)到像側(cè)依次包括具有多個(gè)透鏡單元的前透鏡組LF、孔徑光闌SP和具有多個(gè)透鏡單元的后透鏡組LR。在望遠(yuǎn)端處透鏡單元N和透鏡單元P對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦的移動(dòng)量被指定為dfN和dfP。在廣角端處在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)提供的后透鏡組LR的焦距被指定為fR。在望遠(yuǎn)端處在無限遠(yuǎn)處和最近距離處聚焦時(shí)提供的后透鏡組LR的橫向倍率被指定為Plitinf和i3Ktnrod。從后透鏡組LR的物體側(cè)透鏡面到后透鏡組LR的前側(cè)主點(diǎn)位置的距離被指定為01R。在這種情況下，優(yōu)選地滿足以下的條件式中的至少一個(gè):0.08〈 I dfN/fR I〈0.30(3)0.08〈 I dfP/fR |〈0.30(4)0.8<|dfN/dfP|<l.5(5)0.2〈| β_-βΜπ」〈1.0 (6)
01R/fR|<0.5(7)這里，移動(dòng)量的符號(hào)在透鏡單元向像側(cè)移動(dòng)時(shí)為正，在透鏡單元向物體側(cè)移動(dòng)時(shí)為負(fù)。條件式(3 )和(4 )涉及對(duì)于聚焦移動(dòng)的透鏡單元N和透鏡單元P的移動(dòng)量，并且要被滿足以縮短最近距離。當(dāng)透鏡單元N和透鏡單元P的移動(dòng)量增加使得超出條件式(3)和(4)的上限時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的尺寸增加。當(dāng)聚焦透鏡單元的移動(dòng)量減小使得超出條件式(3)和(4)的下限時(shí)，難以執(zhí)行從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，除非增加透鏡單元N和透鏡單元P的折光力。當(dāng)透鏡單元N和透鏡單元P的折光力增加時(shí)，由于聚焦導(dǎo)致的像差的變化增加，并且變得難以校正。此外,條件式(5)表示對(duì)于聚焦移動(dòng)的透鏡單元N和透鏡單元P的移動(dòng)量之間的t匕。當(dāng)具有負(fù)折光力的透鏡單元N向像側(cè)移動(dòng)時(shí)，球面像差在過校正的方向上移動(dòng)，并且像面在欠校正的方向上移動(dòng)。當(dāng)具有正折光力的透鏡單元P向物體側(cè)移動(dòng)時(shí)，球面像差在欠方向上移動(dòng)，并且像面在過方向上移動(dòng)。通過移動(dòng)透鏡單元N和透鏡單元P以滿足條件式(5)，像差變動(dòng)被消除，并且最近距離處的高光學(xué)性能被容易地獲得。當(dāng)超出條件式(5)的上限和下限時(shí)，聚焦中的像差變動(dòng)在其移動(dòng)量較大的聚焦透鏡單元中增加，并且難以適當(dāng)?shù)乇３肿罱嚯x處的光學(xué)性能。條件式(6)涉及在望遠(yuǎn)端處在孔徑光闌SP的像側(cè)的后透鏡組LR的無限遠(yuǎn)和最近距離處的成像倍率。當(dāng)后透鏡組LR的橫向倍率較高使得超出條件式(6)的上限時(shí)，難以校正變焦和聚焦中的像差變動(dòng)。當(dāng)后透鏡組LR的橫向倍率較低使得超出條件式(6)的下限時(shí)，難以獲得期望的最大攝影倍率。條件式(7)表示在孔徑光闌SP的后側(cè)設(shè)置的后透鏡組LR的廣角端處在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)提供的前側(cè)主點(diǎn)位置的范圍，并且要被滿足以減小變焦透鏡的尺寸。當(dāng)在孔徑光闌SP的后側(cè)的前側(cè)主點(diǎn)位置接近像側(cè)使得超出條件式(7)的上限時(shí)，聚焦透鏡單元(特別是位于像側(cè)的具有正折光力的透鏡單元P)的有效直徑以軸外光線的高度增加。這增加了整個(gè)系統(tǒng)的尺寸。并且，聚焦透鏡單元的重量增加，并且快速AF是困難的。位于孔徑光闌SP的像側(cè)的后透鏡組LR用作增加最近距離處的攝影倍率的微距透鏡系統(tǒng)。當(dāng)滿足條件式(7)時(shí)，難以增加具有負(fù)折光力的透鏡單元N和具有正折光力并位于透鏡單元N的像側(cè)的透鏡單元P的折光力。作為結(jié)果，與具有單一焦距的微距透鏡系統(tǒng)不同，難以將微距透鏡系統(tǒng)的最大攝影倍率設(shè)置得較高。相反，在本發(fā)明的變焦透鏡中，根據(jù)上述原理來設(shè)置用于獲得期望的攝影倍率的角度倍率Y。這消除了確保攝影倍率與微距透鏡系統(tǒng)中的攝影倍率相類似的需要。因此，在減小變焦透鏡的尺寸的同時(shí)獲得高的攝影倍率。在實(shí)施例中，可通過在具有與光軸垂直的分量的方向上移動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)中作為圖像穩(wěn)定化透鏡的任意透鏡，來校正由于振動(dòng)導(dǎo)致的圖像模糊。如上所述，根據(jù)實(shí)施例，能夠提供具有約0.5的最大攝影倍率并在整個(gè)變焦范圍和整個(gè)聚焦范圍上具有高的光學(xué)性能的變焦透鏡。下面，將描述實(shí)施例的變焦透鏡中的透鏡配置的特性。在第一實(shí)施例的變焦透鏡中，前透鏡組LF從物體側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元L1、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2和具有正折光力的第三透鏡單元L3。后透鏡組LR包括具有正折光力的第四透鏡單元L4、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元L5、具有正折光力的第六透鏡單元L6和具有負(fù)折光力的第七透鏡單元L7。對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第二透鏡單元L2向像側(cè)移動(dòng)，第三透鏡單元L3沿朝著像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)。對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，第五透鏡單元(透鏡單元N)L5向像側(cè)移動(dòng)，第六透鏡單元(透鏡單元P)L6向物體側(cè)移動(dòng)。在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦期間，第二透鏡單元L2執(zhí)行主變焦，并且通過第三透鏡單元L3的移動(dòng)來校正通過變焦移動(dòng)的像面。這兩個(gè)透鏡單元的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)必要的變焦并減少由于變焦導(dǎo)致的像差的變化。
雖然在第一實(shí)施例中兩個(gè)透鏡單元對(duì)于聚焦移動(dòng)，但是可以移動(dòng)兩個(gè)或更多個(gè)透鏡單元以進(jìn)一步減少在聚焦期間的像差變動(dòng)。在第一實(shí)施例中，條件式(I)至(7)中的值優(yōu)選地被設(shè)置為處于以下的數(shù)值范圍內(nèi):-5.0〈Fn〈_2(Ia)2.0<FP<5.0(2a)0.10< I dfN/fR |〈0.30(3a)0.10< I dfP/fR |〈0.30(4a)1.l<|dfN/dfP|<l.5(5a)0.7〈|Ktnrod I〈1.0 (6a)01R/fR|<0.4(7a)在第二實(shí)施例的變焦透鏡中，前透鏡組LF從物體側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元L1、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2和具有正折光力的第三透鏡單元L3。后透鏡組LR包括具有正折光 力的第四透鏡單元L4、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元L5、具有正折光力的第六透鏡單元L6、具有正折光力的第七透鏡單元L7和具有負(fù)折光力的第八透鏡單元L8。對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第二透鏡單元L2向像側(cè)移動(dòng)，第三透鏡單元L3沿朝著像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)。對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，第五透鏡單元(透鏡單元N)L5向像側(cè)移動(dòng)，第七透鏡單元(透鏡單元P)L7向物體側(cè)移動(dòng)。在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦期間，第二透鏡單元L2執(zhí)行主變焦，并且通過第三透鏡單元L3的移動(dòng)來校正通過變焦移動(dòng)的像面。這兩個(gè)透鏡單元的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)必要的變焦并減少由于變焦導(dǎo)致的像差的變化。雖然在第二實(shí)施例中兩個(gè)透鏡單元對(duì)于聚焦移動(dòng)，但是可移動(dòng)兩個(gè)或更多個(gè)透鏡單元以進(jìn)一步減少聚焦中的像差變動(dòng)。在第二實(shí)施例中，條件式(I)至(7)中的值更優(yōu)選地被設(shè)置為處于以下的數(shù)值范圍內(nèi):-10.0<Fn<-5.0(Ib)2.0<FP<9.0(2b)0.10〈 I dfN/fR I〈0.30(3b)0.10<|dfP/fR|<0.30(4b)0.9<|dfN/dfP|<l.2(5b)0.6<| β Etinf-^Etmod I < I.0 (6b)0.0<|01R/fR|<0.2(7b)在第三實(shí)施例的變焦透鏡中，前透鏡組LF從物體側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元L1、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2和具有正折光力的第三透鏡單元L3。后透鏡組LR包括具有正折光力的第四透鏡單元L4、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元L5、具有正折光力的第六透鏡單元L6、具有正折光力的第七透鏡單元L7和具有負(fù)折光力的第八透鏡單元L8。對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第二透鏡單元L2向像側(cè)移動(dòng)，第三透鏡單元L3沿朝著像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)。第四透鏡單元L4到第八透鏡單元L8—起向物體側(cè)移動(dòng)。對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，第五透鏡單元(透鏡單元N) L5向像側(cè)移動(dòng)，第七透鏡單元(透鏡單元P)L7向物體側(cè)移動(dòng)。
在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦期間，第二透鏡單元L2執(zhí)行主變焦，并且通過第三透鏡單元L3的移動(dòng)來校正通過變焦移動(dòng)的像面。用于變焦的這兩個(gè)透鏡單元的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)必要的變焦，并減少由于變焦導(dǎo)致的像差的變化。雖然在第三實(shí)施例中兩個(gè)透鏡單元對(duì)于聚焦移動(dòng)，但是可移動(dòng)兩個(gè)或更多個(gè)透鏡單元以進(jìn)一步減少聚焦中的像差變動(dòng)。在第三實(shí)施例中，條件式(I)至(7 )中的值更優(yōu)選地被設(shè)置為處于以下的數(shù)值范圍內(nèi):-10.0<Fn<-2.0(Ic)2.0<FP<5.0(2c)0.10〈 I dfN/fR I〈0.30(3c)0.10<|dfP/fR|<0.30(4c)1.0<|dfN/dfP|<l.5(5c)0.7〈|Ktnrod I〈1.0 (6c)0.0<|01R/fR|<0.2(7c)在第四實(shí)施例的變焦透鏡中，前透鏡組LF從物體側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元L1、具有負(fù)折光力的第 二透鏡單元L2和具有正折光力的第三透鏡單元L3。后透鏡組LR包括具有正折光力的第四透鏡單元L4、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元L5、具有正折光力的第六透鏡單元L6和具有負(fù)折光力的第七透鏡單元L7。對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第一透鏡單元LI向物體側(cè)移動(dòng)，第二透鏡單元L2沿朝著像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)，第三透鏡單元L3向物體側(cè)移動(dòng)。第四透鏡單元L4到第八透鏡單元L8 —起向物體側(cè)移動(dòng)。對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，第五透鏡單元(透鏡單元N) L5向像側(cè)移動(dòng)，第六透鏡單元(透鏡單元P) L6向物體側(cè)移動(dòng)。在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦期間，第一透鏡單元、第三透鏡單元以及第四透鏡單元到第八透鏡單元執(zhí)行變焦，并且通過第二透鏡單元L2的移動(dòng)來校正通過變焦移動(dòng)的像面。用于變焦的多個(gè)透鏡單元的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)必要的變焦，并減少由于變焦導(dǎo)致的像差的變化。
雖然在第四實(shí)施例中兩個(gè)透鏡單元對(duì)于聚焦移動(dòng)，但是可移動(dòng)兩個(gè)或更多個(gè)透鏡單元以進(jìn)一步減少聚焦中的像差變動(dòng)。在第四實(shí)施例中，條件式(I)至(7)中的值更優(yōu)選地被設(shè)置為處于以下的數(shù)值范圍內(nèi):-2.0<Fn<0.0(Id)3.0<FP<8.0(2d)0.10〈 I dfN/fR I〈0.30(3d)0.09〈 I dfP/fR I〈0.30(4d)0.9<|dfN/dfP|<l.5(5d)0.4〈|Ktnrod I〈0.8 (6d)0.l<|01R/fR|<0.3(7d)在第五實(shí)施例的變焦透鏡中，前透鏡組LF從物體側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元L1、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2和具有正折光力的第三透鏡單元L3。后透鏡組LR包括具有正折光力的第四透鏡單元L4、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元L5、具有正折光力的第六透鏡單元L6和具有負(fù)折光力的第七透鏡單元L7。對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第一透鏡單元LI和第三透鏡單元L3到第七透鏡單元L7沿不同的軌跡朝著物體側(cè)移動(dòng)，第二透鏡單元L2沿朝著像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)。對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，第五透鏡單元(透鏡單元N) L5向像側(cè)移動(dòng)，第六透鏡單元(透鏡單元P) L6向物體側(cè)移動(dòng)。在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦期間，第一透鏡單元、第三透鏡單元和第四透鏡單元到第七透鏡單元執(zhí)行變焦，并且通過第二透鏡單元L2的移動(dòng)來校正通過變焦移動(dòng)的像面。在變焦期間，所有的透鏡單元獨(dú)立地移動(dòng)，使得實(shí)現(xiàn)必要的變焦，并且減少由于變焦導(dǎo)致的像差的變化。雖然在第五實(shí)施例中兩個(gè)透鏡單元對(duì)于聚焦移動(dòng)，但是可移動(dòng)兩個(gè)或更多個(gè)透鏡單元以進(jìn)一步減少聚焦中的像差變動(dòng)。在第五實(shí)施例中，條件式(I)至(7)中的值更優(yōu)選地被設(shè)置為處于以下的數(shù)值范圍內(nèi):-2.0<Fn<0.0(Ie)4.0<FP<8.0(2e)0.08<|dfN/fR|<0.25(3e)0.08〈 I dfP/fR I〈0.25(4e)1.0<|dfN/dfP|<l.5(5e)0.3<| βΕ η -βΕ ωο,|<0.6 (6e)0.l<|01R/fR|<0.2(7e)接下來，將在下面給出與本發(fā)明的第一到第五實(shí)施例對(duì)應(yīng)的第一到第五數(shù)值例。在數(shù)值例中，i表示從物體側(cè)計(jì)數(shù)的透鏡面的序號(hào)，ri表示第i個(gè)透鏡面的曲率半徑，di表示第i個(gè)透鏡面與第i+Ι個(gè)透鏡面之間的距離，ndi和vdi分別表示對(duì)于d線(λ=587.6nm)的各透鏡的材料的折射率和Abbe數(shù)。在給定面為非球面的情況下，A4、A6、A8和AlO為非球面系數(shù)。非球面表面的形狀由下式表達(dá)，其中，透鏡面與光軸的交點(diǎn)為原點(diǎn)，光前進(jìn)方向?yàn)檎较?，X表不光軸方向上的位置，H表不與光軸垂直的方向上的位置:
權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡，包括: 從物體側(cè)到像側(cè)依次布置的負(fù)透鏡單元和正透鏡單元， 其中，所述負(fù)透鏡單元具有負(fù)折光力并且所述正透鏡單元具有正折光力，以及， 對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，所述負(fù)透鏡單元朝著像側(cè)移動(dòng)并且所述正透鏡單元朝著物體側(cè)移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡， 其中，所述變焦透鏡從物體側(cè)到像側(cè)依次包括: 包含被配置為對(duì)于變焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的前透鏡組； 孔徑光闌；以及 包含被配置為對(duì)于聚焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的后透鏡組， 其中，所述前透鏡組包括具有負(fù)折光力并被配置為對(duì)于變焦移動(dòng)的透鏡單元以及具有正折光力并被配置為對(duì)于變焦移動(dòng)的透鏡單元，以及， 所述后透鏡組包括所述負(fù)透鏡單元和所述正透鏡單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中，滿足以下的條件式:-10.0〈Fn〈0.0 2.0<FP<10.0 這里，F(xiàn)n和Fp分別表示在望遠(yuǎn)端處通過所述變焦透鏡在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)所述負(fù)透鏡單元和所述正透鏡單元的聚焦敏感度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡， 其中，所述變焦透鏡從物體側(cè)到像側(cè)依次包括: 包含被配置為對(duì)于變焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的前透鏡組； 孔徑光闌；以及 包含被配置為對(duì)于聚焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的后透鏡組，以及 其中，滿足以下的條件式:0.08〈IdfN/fRI〈0.300.08〈IdfP/fRI〈0.30 這里，dfN和dfP表示在望遠(yuǎn)端處從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦期間所述負(fù)透鏡單元和所述正透鏡單元的移動(dòng)量，fR表示在廣角端處通過所述變焦透鏡在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)所述后透鏡組的焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中，滿足以下的條件式:0.8<|dfN/dfP|<l.5 這里，dfN和dfP表示在望遠(yuǎn)端處從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦期間所述負(fù)透鏡單元和所述正透鏡單元的移動(dòng)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡， 其中，所述變焦透鏡從物體側(cè)到像側(cè)依次包括: 包含被配置為對(duì)于變焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的前透鏡組； 孔徑光闌；以及 包含被配置為對(duì)于聚焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的后透鏡組，以及 其中，滿足以下的條件式:·0.2〈| U J〈1.0 這里，β EtinfiP i3Ktnrod分別表示在望遠(yuǎn)端處在無限遠(yuǎn)處和最近距離處聚焦時(shí)所述后透鏡組的橫向倍率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡， 其中，所述變焦透鏡從物體側(cè)到像側(cè)依次包括: 包含被配置為對(duì)于變焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的前透鏡組； 孔徑光闌；以及 包含被配置為對(duì)于聚焦移動(dòng)的多 個(gè)透鏡單元的后透鏡組，以及 其中，滿足以下的條件式:01R/fR|<0.5 這里，OlR表示在廣角端處在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)從所述后透鏡組的物體側(cè)透鏡面到所述后透鏡組的前側(cè)主點(diǎn)位置的距離，fR表示在廣角端處在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)所述后透鏡組的焦距。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡， 其中，所述變焦透鏡從物體側(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、具有正折光力的第四透鏡單元、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元、具有正折光力的第六透鏡單元和具有負(fù)折光力的第七透鏡單元，以及 其中，對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第二透鏡單元向像側(cè)移動(dòng)并且第三透鏡單元沿朝著像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)，以及 其中，對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，第五透鏡單元朝著像側(cè)移動(dòng)并且第六透鏡單元朝著物體側(cè)移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡， 其中，所述變焦透鏡從物體側(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、具有正折光力的第四透鏡單元、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元、具有正折光力的第六透鏡單元、具有正折光力的第七透鏡單元和具有負(fù)折光力的第八透鏡單元， 其中，對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第二透鏡單元向像側(cè)移動(dòng)并且第三透鏡單元沿朝著像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)，以及 其中，對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，第五透鏡單元朝著像側(cè)移動(dòng)并且第七透鏡單元朝著物體側(cè)移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的變焦透鏡，其中，對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第四透鏡單元到第八透鏡單元一起向物體側(cè)移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡， 其中，所述變焦透鏡從物體側(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、具有正折光力的第四透鏡單元、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元、具有正折光力的第六透鏡單元和具有負(fù)折光力的第七透鏡單元， 其中，對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第一透鏡單元向物體側(cè)移動(dòng)，第二透鏡單元沿朝著像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)，第三透鏡單元向物體側(cè)移動(dòng)，并且第四透鏡單元到第七透鏡單元一起向物體側(cè)移動(dòng)，以及 其中，對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，第五透鏡單元朝著像側(cè)移動(dòng)并且第六透鏡單元朝著物體側(cè)移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡， 其中，所述變焦透鏡從物體側(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、具有正折光力的第四透鏡單元、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元、具有正折光力的第六透鏡單元和具有負(fù)折光力的第七透鏡單元， 其中，對(duì)于從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦，第一透鏡單元和第三透鏡單元到第七透鏡單元沿不同的軌跡朝著物體側(cè)移動(dòng)，并且第二透鏡單元沿朝著像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)，以及 其中，對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，第五透鏡單元朝著像側(cè)移動(dòng)，并且第六透鏡單元朝著物體側(cè)移動(dòng)。
13.一種圖像拾取裝置，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡；以及 被配置為接收通過所述變焦透鏡形成的光學(xué)圖像的固態(tài)圖像拾取元件。
14.一種變焦透鏡，所述變焦透鏡從物體側(cè)到像側(cè)依次包括: 包含被配置為對(duì)于變焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的前透鏡組； 孔徑光闌；以及 包含被配置為對(duì)于聚焦移動(dòng)的多個(gè)透鏡單元的后透鏡組， 其中，所述后透鏡組包括負(fù)透鏡單元和正透鏡單元，所述負(fù)透鏡單元具有負(fù)折光力并被配置為對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦朝著像側(cè)移動(dòng)，所述正透鏡單元具有正折光力并被配置為對(duì)于所述聚焦朝著物體側(cè)移動(dòng)，以及其中，滿足以下的條件式:0.3<IfRN/fRI<0.80.3〈IfRP/fRI〈0.8 這里，fR表示在廣角端處在無限遠(yuǎn)處聚焦時(shí)所述后透鏡組的焦距，fRN和fRP表示所述負(fù)透鏡單元和所述正透鏡單元的焦距。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的變焦透鏡，其中，所述正透鏡單元被設(shè)置在所述負(fù)透鏡單元的像側(cè)。
16.一種圖像拾取裝置，包括: 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的變焦透鏡；以及 被配置為接收通過所述變焦透鏡形成的光學(xué)圖像的圖像拾取元件。
全文摘要
本公開內(nèi)容涉及變焦透鏡和包括變焦透鏡的圖像拾取裝置。一種變焦透鏡包括從物體側(cè)到像側(cè)依次布置的具有負(fù)折光力的負(fù)透鏡單元和具有正折光力的正透鏡單元。對(duì)于從無限遠(yuǎn)到最近距離的聚焦，負(fù)透鏡單元向像側(cè)移動(dòng)，正透鏡單元向物體側(cè)移動(dòng)。滿足預(yù)定的數(shù)學(xué)條件以在整個(gè)聚焦范圍上獲得高的光學(xué)性能。
文檔編號(hào)G02B15/177GK103116214SQ20121046174
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者滝慶行 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社