專利名稱：可變焦距鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由兩個(gè)透鏡組組成的可變焦距鏡頭，適用于葉片式快門型照相機(jī)或電視攝象機(jī)；更詳細(xì)地說，涉及具有下列特點(diǎn)的可變焦距鏡頭其視角是寬廣的，其變焦比為2.4至2.7或左右，且在其中合理地組成透鏡組，以便用縮短的總長(zhǎng)度(從前頂點(diǎn)到象平面的距離)良好地校正象差。
最近，由于葉片式快門型照相機(jī)和電視攝象機(jī)減小尺寸，故總長(zhǎng)度短的可變焦距鏡頭的需求在增加。甚至在小型照相機(jī)，例如葉片式快門型照相機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，它們并不互換攝影鏡頭，也希望裝上可變焦距鏡頭。尤其是，還要求這類可變焦距鏡頭所具有的實(shí)際長(zhǎng)度，比迄今所用的單焦點(diǎn)鏡頭的長(zhǎng)度不要長(zhǎng)得太多。
能夠構(gòu)成小型可變焦距鏡頭，方法是前面用一個(gè)有正折射能力的第一透鏡組，后面用一個(gè)有負(fù)折射能力的第二透鏡組，改變這兩個(gè)透鏡組之間的間距，可達(dá)到變焦之目的。這種所謂雙組可變焦距鏡頭已在下列日本公開專利申請(qǐng)中提出Sho57-201213，Sho60-170816，Sho60-191216，和Sho62-56917。
在這些資料中，從被攝體看來，是采用正—負(fù)能力裝置，并且后焦距作得較短，而仍然實(shí)現(xiàn)縮短整個(gè)系統(tǒng)總長(zhǎng)度的目的。此外，雙組可變焦鏡頭的光學(xué)性能是良好的。
除了這些以外，還有一些日本公開專利申請(qǐng)Sho62-284319，Sho62-256915，Sho64-52111，和Hei1-193807，其中雙組可變焦距鏡頭被解密；它由一正折射能力的第一透鏡組和一負(fù)折射能力的第二透鏡組組成，其中兩個(gè)透鏡組被作成皆可沿軸向向前移動(dòng)，以便從廣角端到遠(yuǎn)距離攝影端進(jìn)行變焦，且作成可同時(shí)改變其間的間距。
除此之外，對(duì)于雙組可變焦距鏡頭來說，日本公開專利申請(qǐng)Sho63-161422也解密了一種可變焦距鏡頭，它由正、負(fù)、負(fù)、正和正總共5個(gè)透鏡組成其中的第一透鏡組，并且它在廣角端的視場(chǎng)角為約55度。
另一些日本公開專利申請(qǐng)Sho62-90611，Sho62-113120，和Hei3-116110透露第一透鏡組用正、負(fù)、負(fù)和正總共4個(gè)透鏡構(gòu)成。該雙組可變焦距鏡頭具有約1.5的變焦比。
此外，日本公開專利申請(qǐng)Hei2-284109也透露一種雙組可變焦距鏡頭，其中第一透鏡組由正、負(fù)、負(fù)、正和正總共5個(gè)透鏡組成，而第二透鏡組由正、負(fù)和負(fù)總共3個(gè)透鏡組成。
此外，日本公開專利申請(qǐng)Hei3-175409、Hei4-22911和Hei5-19166也透露一種雙組可變焦距鏡頭，其中第一透鏡組由兩個(gè)或多個(gè)正透鏡和三個(gè)或多個(gè)負(fù)透鏡構(gòu)成。
使用上述類型的雙組可變焦距鏡頭時(shí)，需要提出若干相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)則，以制造和安排每個(gè)透鏡組的透鏡部件。所述鏡頭具有正折射能力的第一透鏡組和負(fù)折射能力的第二透鏡組，它在滿足使整個(gè)透鏡系統(tǒng)尺寸最小的要求的同時(shí)，具有2.4至2.7或2.7左右的變焦比，且在整個(gè)變焦范圍內(nèi)皆獲得良好的光學(xué)性能。
一般說來，提高第一和第二透鏡組二者的折射能力，可減小每個(gè)透鏡組的變焦移動(dòng)，因此有可能縮短整個(gè)透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)度。
然而，如果只提高每個(gè)透鏡組的折射能力而不采取任何其他措施，則由變焦引起的象差變化變得更大。這就出現(xiàn)難以充分校正的問題。
本發(fā)明在設(shè)計(jì)可變焦距鏡頭時(shí)采用所謂的雙組型設(shè)計(jì)，且提出適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)規(guī)則，以建造和安排每個(gè)透鏡組的透鏡部件。尤其在2.4至2.7或2.7左右的變焦比和寬的角視場(chǎng)的情況下，可保證縮短總長(zhǎng)度。因此，本發(fā)明之目的在于提供一種經(jīng)改進(jìn)的緊湊型可變焦距鏡頭，而仍然使高級(jí)的光學(xué)性能在整個(gè)變焦范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。
根據(jù)本發(fā)明的一種可變焦距鏡頭包括一個(gè)有正折射能力的第一透鏡組，和一個(gè)有負(fù)折射能力的第二透鏡組，它們按照從被攝體側(cè)起始的這種順序來裝配。通過改變第一透鏡組與第二透鏡組之間的間距來進(jìn)行變焦。在這樣一種可變焦距鏡頭中，第一透鏡組具有至少兩個(gè)正透鏡和至少兩個(gè)負(fù)透鏡。此外，若令處在遠(yuǎn)攝端位置時(shí)的從第一個(gè)透鏡表面到最后一個(gè)透鏡表面的軸向距離用DLT表示，圖象畫面有效區(qū)域的對(duì)角線長(zhǎng)度用LY表示，和整個(gè)系統(tǒng)的最短焦距和最長(zhǎng)焦距分別用fW和fT表示，則下列條件被滿足0.22＜DLT/fT＜0.43…………………………………(1)1.31＜LY/fW＜1.88 …………………………………(2)這些和其他一些特征性特點(diǎn)，從結(jié)合附圖的下面描述，會(huì)變得一目了然。


圖1(A)、1(B)和1(C)是本發(fā)明實(shí)施例1的透鏡方框圖。
圖2(A)、2(B)和2(C)是本發(fā)明實(shí)施例2的透鏡方框圖。
圖3(A)、3(B)和3(C)是本發(fā)明實(shí)施例3的透鏡方框圖。
圖4(A)、4(B)和4(C)是本發(fā)明實(shí)施例4的透鏡方框圖。
圖5(A)、5(B)和5(C)是本發(fā)明實(shí)施例5的透鏡方框圖。
圖6(A)、6(B)和6(C)是本發(fā)明實(shí)施例6的透鏡方框圖。
圖7展示在廣角端的本發(fā)明實(shí)施例1的象差曲線。
圖8展示在中間位置的本發(fā)明實(shí)施例1的象差曲線。
圖9展示在遠(yuǎn)攝端的本發(fā)明實(shí)施例1的象差曲線。
圖10展示在廣角端的本發(fā)明實(shí)施例2的象差曲線。
圖11展示在中間位置的本發(fā)明實(shí)施例2的象差曲線。
圖12展示在遠(yuǎn)攝端的本發(fā)明實(shí)施例2的象差曲線。
圖13展示在廣角端的本發(fā)明實(shí)施例3的象差曲線。
圖14展示在中間位置的本發(fā)明實(shí)施例3的象差曲線圖15展示在遠(yuǎn)攝端的本發(fā)明實(shí)施例3的象差曲線。
圖16展示在廣角端的本發(fā)明實(shí)施例4的象差曲線。
圖17展示在中間位置的本發(fā)明實(shí)施例4的象差曲線。
圖18展示在遠(yuǎn)攝端的本發(fā)明實(shí)施例4的象差曲線。
圖19展示在廣角端的本發(fā)明實(shí)施例5的象差曲線。
圖20展示在中間位置的本發(fā)明實(shí)施例5的象差曲線。
圖21展示在遠(yuǎn)攝端的本發(fā)明實(shí)施例5的象差曲線。
圖22展示在廣角端的本發(fā)明實(shí)施例6的象差曲線。
圖23展示在中間位置的本發(fā)明實(shí)施例6的象差曲線。
圖24展示在遠(yuǎn)攝端的本發(fā)明實(shí)施例6的象差曲線。
在這些圖中，d代表光譜d-線，g代表光譜g-線，s代表徑向影象焦點(diǎn)，且M代表子午影象焦點(diǎn)。
圖1(A)、1(B)和1(C)至圖6(A)、6(B)和6(C)分別是本發(fā)明可變焦距鏡頭實(shí)例1至6的縱截面圖。在這些圖中，其圖號(hào)添標(biāo)(A)的鏡頭皆處于廣角端位置，其圖號(hào)添標(biāo)(B)的鏡頭皆處于中間焦距位置，和其圖號(hào)添標(biāo)(C)的鏡頭皆處于遠(yuǎn)攝端位置。
在透鏡圖中，參考符號(hào)L1表示有正折射能力的一個(gè)第一透鏡組，而參考符號(hào)L2表示有負(fù)折射能力的一個(gè)第二透鏡組。第一透鏡組與第二透鏡組兩者都作成沿軸向向前移動(dòng)，如箭頭所示；在移動(dòng)的同時(shí)，減小第一透鏡組與第二透鏡組之間的間距，即從廣角端到遠(yuǎn)攝端變焦。一光圈SP被置于第一透鏡組的最大影象側(cè)，以便與第一透鏡組一致地移動(dòng)。IP代表影象平面。
在本實(shí)施例中，這樣一種可變焦距型鏡頭被采用，且采用上述設(shè)計(jì)規(guī)則，以保證縮短整個(gè)系統(tǒng)的總長(zhǎng)度。尤其對(duì)廣角端來說，角視野被加寬，且總長(zhǎng)度被縮短。在這些情況下，變焦比為2.4至2.7或其左右，由變焦引起的象差變化被充分校正。這樣，可在整個(gè)變焦范圍得到高級(jí)的光學(xué)性能。
此外，根據(jù)前述條件(1)和(2)，確定整個(gè)透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端情況下的實(shí)際長(zhǎng)度(從第一個(gè)透鏡表面到最后一個(gè)透鏡表面的距離)DLT與最長(zhǎng)焦距fT的比率，和影象畫面有效區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)度LY與最短焦距fW的比率。在這種情況下，通過下述方式減小前組透鏡部件的直徑，即比如彗形象差之類的軸外象差在廣角端情況下被充分校正。
當(dāng)條件(1)的上限被超過時(shí)，由于這意味著整個(gè)透鏡系統(tǒng)的實(shí)際長(zhǎng)度在遠(yuǎn)攝端情況下太長(zhǎng)，前組透鏡直徑就不適當(dāng)?shù)卦龃蟆．?dāng)整個(gè)透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端情況下的實(shí)際長(zhǎng)度由于超過其下限而太短時(shí)，在廣角端情況下產(chǎn)生的彗形象差和其他軸外象差就變大。因此，變得難以充分校正這些象差。
當(dāng)條件(2)的上限被超過時(shí)，由于這意味著同影象畫面有效區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)度LY相比，最短焦距fW是太短了，或在廣角端情況下的角視野太寬，就在變焦到廣角端情況時(shí)變得難以在整個(gè)影象畫面區(qū)域保持良好的光學(xué)性能。此外，透鏡直徑也被不適當(dāng)?shù)卦黾?。?dāng)最短焦距由于超過下限而太長(zhǎng)時(shí)，或在廣角端情況下的角視野太窄時(shí)，共總長(zhǎng)度就必須不適當(dāng)?shù)卦黾?。否則，就不能保證變焦比值為預(yù)定值。
為了進(jìn)一步改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的緊湊性，在仍然保持在整個(gè)變焦范圍得到良好光學(xué)性能的同時(shí)，本發(fā)明還提出下列附加特點(diǎn)或條件。最好滿足至少其中之一。
(1-1)對(duì)第一透鏡組來說，從它的第一個(gè)透鏡表面到它的最后一個(gè)透鏡表面的距離DL1處于下述范圍內(nèi)0.09＜DL1/fT＜0.27…………………………………(3)在條件(3)的上限以上范圍內(nèi)，前透鏡直徑與第一透鏡組實(shí)際長(zhǎng)度DL1成正比地增加。當(dāng)其下限被超出時(shí)，由于這意味著第一透鏡組實(shí)際長(zhǎng)度DL1太短，在廣角端時(shí)充分校正軸外象差的困難就被不適當(dāng)?shù)卦黾印?br> (1-2)在第一透鏡組的負(fù)透鏡中，最前面的負(fù)透鏡在其影象側(cè)的透鏡表面制成非球面形狀，使其負(fù)折射能力從透鏡中心到邊緣逐漸變強(qiáng)，并且它在被攝體側(cè)的透鏡表面作成使其曲率半徑RaF滿足下列條件-0.37＜RaF/fT＜-0.11……………………………(4)條件(4)的不等式之首要目的在于，當(dāng)非球面的形狀用于第一透鏡組中最前面的一個(gè)負(fù)透鏡的至少一個(gè)透鏡表面時(shí)，充分校正在廣角端的彗形象差、光斑象差和其他象差。當(dāng)條件(4)的上限或下限被超出時(shí)，就變得難以校正廣角端的彗行象差和光斑象差。
(1-3)第一透鏡組具有一個(gè)正透鏡，其彎月形凸面向著被攝體側(cè)；一個(gè)負(fù)透鏡，呈雙凹形；一個(gè)正透鏡，呈雙凸形，同被攝體側(cè)相比，它具有一個(gè)面向影象側(cè)的強(qiáng)的正折射表面；至少一個(gè)負(fù)透鏡；和一個(gè)正透鏡，呈雙凸形，同被攝體側(cè)相比它具有一個(gè)面向影象側(cè)的強(qiáng)的折射表面。
詞語(yǔ)“至少一個(gè)負(fù)透鏡”在此用來特指一個(gè)其彎月形凸面向著被攝體側(cè)的負(fù)透鏡，或者一個(gè)其彎月形凸面向著影象側(cè)的負(fù)透鏡和一個(gè)其彎月形凸面向著被攝體側(cè)的負(fù)透鏡。在這種情況下，可充分校正由變焦引起的象差變化。從而在整個(gè)變焦范圍內(nèi)和整個(gè)影象畫面區(qū)域內(nèi)，得到高級(jí)的光學(xué)性能。
(1-4)用一個(gè)其彎月形凸面向著影象側(cè)的正透鏡，和一個(gè)或兩個(gè)其彎月形凹面向著被攝體側(cè)的負(fù)透鏡，來組成第二透鏡組。
應(yīng)當(dāng)指出，在本發(fā)明中，可以按照下述的另一種方式來設(shè)計(jì)透鏡組，以代替滿足上述的特點(diǎn)和條件。甚至在這種情況下，也可以得到本發(fā)明所求的可變焦距鏡頭。
(2-1)一種可變焦距鏡頭包括，從前到后，一個(gè)有正折射能力的第一透鏡組和一個(gè)有負(fù)折射能力的第二透鏡組，通過改變第一透鏡組與第二透鏡組之間的間距進(jìn)行變焦，其中第一透鏡組具有至少兩個(gè)正透鏡和至少兩個(gè)負(fù)透鏡，并且在第一透鏡組中的最前面一個(gè)角透鏡具有這樣一種形狀的非球面表面，以致于其負(fù)折射能力是從透鏡中心到邊緣逐漸變強(qiáng)的，并且其中若令其最前面的負(fù)透鏡的材料折射率用NaL表示，則下列條件被滿足1.65＜NaL………………………………………………(5)若能如此，則整體上改進(jìn)透鏡系統(tǒng)緊湊性的要求和在整個(gè)變焦范圍內(nèi)得到高級(jí)光學(xué)性能的要求，都會(huì)立即被滿足。在此，條件(5)涉及第一透鏡組中最前面的一個(gè)其至少一個(gè)透鏡表面被作成非球面形狀的負(fù)透鏡，并且給出這個(gè)負(fù)透鏡的材料折射率的適當(dāng)范圍以充分校正象差，主要是校正象場(chǎng)彎曲。當(dāng)條件(5)被違反時(shí)，其珀茲伐和就在負(fù)方向增加。如此，象場(chǎng)彎曲大增。在這些特點(diǎn)范圍之內(nèi)，為了進(jìn)一步改進(jìn)象差校正，最好滿足下列特點(diǎn)或條件(2-2)在第一透鏡組的負(fù)透鏡中，最前面的一個(gè)透鏡是由其色散系數(shù)VaL處于下列范圍內(nèi)的材料制作的49＜VaL……………………………………………(6)條件(6)的不等式，對(duì)已采用非球面形狀的這個(gè)透鏡的材料色散系數(shù)，給出適當(dāng)?shù)姆秶?，并且其首要目的在于充分校正整個(gè)變焦范圍內(nèi)的橫向色象差。當(dāng)條件(6)被違反時(shí)，就難以充分校正由于變焦而引起的橫向色象差變化。
(2-3)第一透鏡組中最前面的一個(gè)負(fù)透鏡的非球形表面，是位于影象側(cè)的透鏡表面，并且最前面負(fù)透鏡的被攝體側(cè)的透鏡表面的曲率半徑RaF被作成滿足下列條件-0.37＜RaF/fT＜-0.11……………………………(7)式中fT為整個(gè)系統(tǒng)的最長(zhǎng)焦距。
條件(7)的不等式之首要目的在于，當(dāng)非球面形狀用于第一透鏡組中最前面的一個(gè)負(fù)透鏡的至少一個(gè)透鏡表面時(shí)，充分校正廣角端的彗形象差、光斑象差和其他象差。當(dāng)條件(7)的上限或下限被超出時(shí)，就變得難以校正廣角端的彗行象差和光斑象差。
(2-4)，第一透鏡組具有一個(gè)正透鏡，其彎月形凸面向著被攝體側(cè)；一個(gè)負(fù)透鏡，呈雙凹形；一個(gè)正透鏡，呈雙凸形，同被攝體側(cè)相比，它具有一個(gè)面向影象側(cè)的強(qiáng)的正折射表面；至少一個(gè)負(fù)透鏡；和一個(gè)正透鏡，呈雙凸形，同被攝體側(cè)相比，它具有一個(gè)面向影象側(cè)的強(qiáng)的折射表面。
詞語(yǔ)“至少一個(gè)負(fù)透鏡”在此用來特指一個(gè)其彎月形凸面向著被攝體側(cè)的負(fù)透鏡，或者一個(gè)其彎月形凸面向著影象側(cè)的負(fù)透鏡和一個(gè)其彎月形凸面向著被攝體側(cè)的負(fù)透鏡。在這種情況下，可充分校正由變焦引起的象差變化。從而在整個(gè)變焦范圍內(nèi)和整個(gè)影象畫面區(qū)域內(nèi)，得到高級(jí)的光學(xué)性能。
(2-5)，用一個(gè)其彎月形凸面向著影象側(cè)的正透鏡，和一個(gè)或兩個(gè)其彎月形凹面向著攝體側(cè)的負(fù)透鏡，來組成第二透鏡組。
下面說明本發(fā)明的實(shí)例1至6。在實(shí)例1至6的數(shù)值資料中，Ri是在從被攝體測(cè)計(jì)算時(shí)，第i個(gè)透鏡表面的曲率半徑；Di是在從被攝體側(cè)計(jì)算時(shí)，第i個(gè)透鏡的厚度或空氣間距；且Ni和Vi分別是在從被攝體側(cè)計(jì)算時(shí)，第i個(gè)透鏡元件材料的折射率和色散系數(shù)。表1列出用于實(shí)例1至6的上述條件(1)至(6)中的因子值。
按照軸向的X軸坐標(biāo)和垂直于光軸方向的H軸坐標(biāo)，用下列方程表示非球面表面的形狀，光前進(jìn)的方向取為正X=(1/R)H21+1-(H/R)2+AH2+BH4+CH6+DH8+EH10]]>方程中R是密切球半徑，且A、B、C、D、和E是非球面系數(shù)。
還提及注釋D-OX意味著10-x。
數(shù)值實(shí)例1f＝28.97-68.00 Fno＝1∶5.7-8.0 2ω＝73.5°-35.3°R1＝57.49D1＝1.50 N1＝1.62004 v1＝36.3R2＝204.61 D2＝1.41R3＝-15.75 D3＝1.28 N2＝1.66910 v2＝55.4R4＝55.37D4＝2.06R5＝54.69D5＝2.65 N3＝1.48749 v3＝70.2R6＝-18.73 D6＝0.19R7＝42.69D7＝0.89 N4＝1.84666 v4＝23.8R8＝24.85D8＝3.52 N5＝1.48749 v5＝70.2R9＝-12.32 D9＝0.70R10＝(光圈) D10＝可變R11＝-53.46 D11＝3.88 N6＝1.58144 v6＝40.8R12＝-13.66 D12＝1.55R13＝-12.67 D13＝1.20 N7＝1.71300 v7＝53.8R14＝-48.46 D14＝2.85R15＝-15.53 D15＝1.30 N8＝1.71300 v8＝53.8R16＝-90.34
R4非球面表面B＝1.582D-04C＝1.291D-06D＝6.793D-09數(shù)值實(shí)例2f＝28.94-68.14Fno＝1∶5.7-8.02ω＝73.4°-35.3°R1＝72.55 D1＝1.50 N1＝1.67270v1＝32.1R2＝198.34D2＝1.34R3＝-16.84D3＝1.28 N2＝1.66910v2＝55.4R4＝54.83 D4＝2.00R5＝47.16 D5＝2.61 N3＝1.48749v3＝70.2R6＝-21.31D6＝0.19R7＝45.95 D7＝0.89 N4＝1.80518v4＝25.4R8＝21.81 D8＝3.69 N5＝1.51633v5＝64.2R9＝-12.02D9＝0.70R10＝(光圈) D10＝可變R11＝-54.77 D11＝3.90N6＝1.58144v6＝40.8R12＝-13.08 D12＝1.49R13＝-12.05 D13＝1.20N7＝1.71300v7＝53.8R14＝-55.46 D14＝2.93R15＝-15.21 D15＝1.30N8＝1.71300v8＝53.8R16＝-71.79
R4非球面表面B＝1.776 D-04C＝1.568 D-06D＝1.280 D-08數(shù)值實(shí)例3f＝28.95-68.00Fno＝1∶5.7-8.02ω＝73.5°-35.3°R1＝77.50 D1＝1.50N1＝1.69895v1＝30.1R2＝200.26 D2＝1.63R3＝-16.77 D3＝1.30N2＝1.66910v2＝55.4R4＝39.61 D4＝1.21R5＝34.15 D5＝3.11N3＝1.51633v3＝64.2R6＝-19.40 D6＝1.80R7＝41.23 D7＝0.90N4＝1.80518v4＝25.4R8＝20.19 D8＝3.61N5＝1.51633v5＝64.2R9＝-14.00 D9＝0.70R10＝(光圈)D10＝可變R11＝-27.02D11＝3.14 N6＝1.67270v6＝32.1R12＝-15.50D12＝3.86R13＝-10.94D13＝1.50 N7＝1.74320v7＝49.3R14＝-220.38
R4非球面表面B＝1.188 D-04C＝6.421 D-07R13非球面表面B＝3.257 D-05C＝2.639 D-07D＝-5.244 D-0.9E＝8.606 D-11數(shù)值實(shí)例4f＝28.95-68.00Fno＝1∶5.7-8.02ω＝73.5°-35.3°R1＝67.65 D1＝1.50 N1＝1.67270v1＝32.1R2＝191.92D2＝1.54R3＝-15.88D3＝1.30 N2＝1.66910v2＝55.4R4＝53.28 D4＝1.43R5＝37.34 D5＝2.91 N3＝1.51633v3＝64.2R6＝-18.60D6＝1.04R7＝51.78 D7＝0.89 N4＝1.80518v4＝25.4R8＝21.55 D8＝3.48 N5＝1.51633v5＝64.2R9＝-13.11D9＝0.70R10＝(光圈) D10＝可變R11＝-37.33 D11＝3.91N6＝1.62004v6＝36.3R12＝-13.01 D12＝1.44R13＝-11.01 D13＝1.20N7＝1.66910v7＝55.4R14＝-18.62 D14＝2.20R15＝-12.65 D15＝1.30N8＝1.77250v8＝49.6R16＝-142.63
R4在非球面表面B＝1.428 D-04C＝1.062 D-06R11非球面表面B＝5.096 D-05C＝-4.700 D-08D＝6.049 D-09E＝1.209 D-11數(shù)值實(shí)例5f＝28.96-68.00Fno＝1∶5.6-8.62ω＝73.5°-35.3°R1＝45.61 D1＝1.50N1＝1.67270v1＝32.1R2＝92.81 D2＝1.46R3＝-15.82D3＝1.42N2＝1.67790v2＝55.3R4＝26.99 D4＝0.49R5＝24.53 D5＝3.68N3＝1.58313v3＝59.4R6＝-11.00D6＝0.30R7＝-10.80D7＝1.02 N4＝1.65844v4＝50.9R8＝-19.77D8＝0.72R9＝39.16 D9＝0.89 N5＝1.84666v5＝23.8R10＝20.94D10＝3.47N6＝1.51633v6＝64.2R11＝-12.91 D11＝0.64R12＝(光圈) D12＝可變R13＝-27.35 D13＝3.64N7＝1.64769v7＝33.8R14＝-12.69 D14＝2.05R15＝-10.38 D15＝1.20N8＝1.66910v8＝55.4R16＝-18.04 D16＝1.72R17＝-13.27 D17＝1.30N9＝1.77250v9＝49.6R18＝-92.35
R5在非球面表面B＝-1.373 D-04C＝-1.032 D-06R15非球面表面B＝4.257 D-05C＝3.731 D-07D＝-3.608 D-09E＝1.056 D-10數(shù)值實(shí)例6f＝29.01-77.73Fno＝1∶5.7-9.82ω＝73.4°-31.1°R1＝56.22 D1＝1.50 N1＝1.58144v1＝40.8R2＝-240.32 D2＝1.49R3＝-16.80D3＝1.53 N2＝1.74320v2＝49.3R4＝34.40 D4＝2.12R5＝109.54D5＝2.89 N3＝1.48749v3＝70.2R6＝-16.87D6＝0.60R7＝35.91 D7＝0.90 N4＝1.84666v4＝23.8R8＝24.86 D8＝3.46 N5＝1.48749v5＝70.2R9＝-12.30D9＝0.70R10＝(光圈) D10＝可變R11＝-49.74 D11＝3.71N6＝1.60342v6＝38.0R12＝-14.47 D12＝1.94R13＝-13.11 D13＝1.20N7＝1.77250v7＝49.6R14＝-44.17 D14＝2.59R15＝-16.41 D15＝1.30N8＝1.77250v8＝49.6R16＝-76.97
R4非球面表面B＝1.446 D-04C＝1.431 D-06表-1
根據(jù)本發(fā)明，在可變焦距鏡頭類型的應(yīng)用中，移動(dòng)兩個(gè)預(yù)定折射能力的透鏡組以實(shí)現(xiàn)變焦之目的，對(duì)透鏡組提出了透鏡設(shè)計(jì)原則，如前所述。在這種情況下，可以獲得一種簡(jiǎn)單形式的可變焦距鏡頭，其總長(zhǎng)度被縮短，其變焦比為2.4至2.7，且同時(shí)使高級(jí)光學(xué)性能仍然在整個(gè)變焦范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種可變焦距鏡頭，包括，從前到后，一個(gè)有正折射能力的第一透鏡組，和一個(gè)有負(fù)折射能力的第二透鏡組，通過改變所述第一透鏡組與所述第二透鏡組之間的間距來進(jìn)行變焦，其中所述第一透鏡組具有至少兩個(gè)正透鏡和至少兩個(gè)負(fù)透鏡，且其中，若令DLT表示在遠(yuǎn)攝端情況下從第一個(gè)透鏡表面到最后一個(gè)透鏡表面的距離，LY表示影象畫面有效區(qū)域的對(duì)角線長(zhǎng)度，且fW和fT分別表示整個(gè)系統(tǒng)的最短焦距和最長(zhǎng)焦距，則滿足下列條件0.22＜DLT/fT＜0.431.31＜LY/fw＜1.88
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變焦距鏡頭，滿足下列條件0.09＜DL1/fT＜0.27其中DL1是從所述第一透鏡組的第一個(gè)透鏡表面到它的最后一個(gè)透鏡表面的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變焦距鏡頭，其中所述第一透鏡組中最前面一個(gè)負(fù)透鏡在影象側(cè)的透鏡表面被作成非球面形狀，使負(fù)折射能力從透鏡中心至邊緣得到逐漸增強(qiáng)，且在被攝體側(cè)的透鏡表面被作成使曲率半徑RaF滿足下列條件-0.37＜RaF/fT＜-0.11
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變焦距鏡頭，其中所述第一透鏡組具有一個(gè)其彎月形凸面向著被攝體側(cè)的正透鏡，一個(gè)雙凹形的負(fù)透鏡，一個(gè)雙凸形的、其面向影象側(cè)的表面同面向被攝體側(cè)的表面相比具有強(qiáng)的正折射能力的正透鏡，至少一個(gè)負(fù)透鏡，和一個(gè)雙凸形的、其面向影象側(cè)的表面同面向被攝體側(cè)的表面相比有強(qiáng)的折射能力的正透鏡。
5.一種可變焦距鏡頭，包括，從前到后，一個(gè)有正折射能力的第一透鏡組和一個(gè)有負(fù)折射能力的第二透鏡組，通過改變所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間距來進(jìn)行變焦，其中所述第一透鏡組具有至少兩個(gè)正透鏡和至少兩個(gè)負(fù)透鏡，并且所述第一透鏡組中的最前面一個(gè)負(fù)透鏡具有這樣一種形狀的非球面表面，以致于其負(fù)折射能力從透鏡中心到邊緣得到逐漸增強(qiáng)，并且其中，若令NaL表示最前面一個(gè)負(fù)透鏡的材料折射率，則滿足下列條件1.65＜NaL
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變焦距鏡頭，滿足下列條件49＜VaL其中VaL是所述第一透鏡組中最前面一個(gè)負(fù)透鏡的材料色散系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變焦距鏡頭，其中所述第一透鏡組中最前面一個(gè)負(fù)透鏡的非球面表面是影象側(cè)的一個(gè)透鏡表面，并且最前面負(fù)透鏡的被攝體側(cè)的一個(gè)透鏡表面的曲率半徑RaF被作成滿足下列條件-0.37＜RaF/fT＜-0.11其中fT是整個(gè)系統(tǒng)的最長(zhǎng)焦距。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變焦距鏡頭，所述第一透鏡組具有一個(gè)其彎月形凸面向著被攝體側(cè)的正透鏡，一個(gè)雙凹形的負(fù)透鏡，一個(gè)雙凸形的、其面向影象側(cè)的表面同面向被攝體側(cè)的表面相比有強(qiáng)的正折射能力的正透鏡，至少一個(gè)負(fù)透鏡，和一個(gè)雙凸形的、其面向影象側(cè)的表面同面向被攝體側(cè)的表面相比有強(qiáng)的折射能力的正透鏡。
全文摘要
一種可變焦距鏡頭包括一個(gè)位于其前部的有正折射能力的第一透鏡組和一個(gè)位于其后部的有負(fù)折射能力的第二透鏡組，通過改變第一透鏡組與第二透鏡組之間的間距來進(jìn)行變焦，其中第一透鏡組具有至少兩個(gè)正透鏡和至少兩個(gè)負(fù)透鏡，并且其中在遠(yuǎn)攝端情況下的從第一個(gè)透鏡表面到最后一個(gè)透鏡表面的距離，影象畫面有效區(qū)域的對(duì)角線長(zhǎng)度，整個(gè)系統(tǒng)的最短焦距和最長(zhǎng)焦距，都被適當(dāng)?shù)卮_定。
文檔編號(hào)G02B15/14GK1147097SQ9511620
公開日1997年4月9日 申請(qǐng)日期1995年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月6日
發(fā)明者伊藤良紀(jì) 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社