变焦透镜和图像拾取装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及变焦透镜和图像拾取装置。该变焦透镜从物侧起按顺序包括在变焦期间移动的变焦透镜单元、孔径光阑以及不为了变焦而移动的中继透镜单元，并且中继透镜单元包含通过进入到变焦透镜的光路中以及从该光路离开来改变变焦透镜的焦距范围的扩展器透镜单元，并且该单元包含分别包含一个正透镜和一个负透镜的前透镜子单元、中间透镜子单元和后透镜子单元。满足下式：0.250<Nn‑Np；|fbp/fb|<0.200；以及|fbn/fb|<0.200，这里，Np和fbp表示正透镜的折射率和焦距，Nn和fbn表示负透镜的折射率和焦距，fb表示中间透镜子单元的焦距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有内置的扩展器的变焦透镜，该变焦透镜适于电视照相机、视频照相机、照片照相机、电视广播照相机和电影照相机。
技术介绍
近年来，对于诸如电视照相机的图像拾取装置来说，需要具有高变焦比和实现高的光学性能的能力的变焦透镜。内置的扩展器技术作为用单个变焦透镜覆盖高变焦比的技术是已知的。内置的扩展器技术是如下的技术，该技术通过将扩展器透镜单元插入到在对于变焦不移动的中继透镜单元内保留的空间内，使变焦透镜的焦距范围向更长焦点侧偏移。日本专利申请公开No.2011-75646提出适于2/3″电视广播照相机，该变焦透镜包括四个透镜单元，并且具有12倍的变焦比和2倍的扩展器倍率。一般地，扩展器透镜单元可被分成其间穿插最大空气间隔的前透镜子单元和后透镜子单元。具有正折光力的前透镜子单元会聚大致远焦输入光线以减小光束高度，然后，具有负折光力的后透镜子单元再次将光线转换成大致远焦光线并且输出得到的光线。以相同的透镜总长和相同的扩展器倍率原样使用日本专利申请公开No.2011-75646的透镜系统，特别是为了实现进一步的性能提高，变焦透镜需要提高其周边性能。获得具有高变焦比和高性能的扩展器导致周边性能的劣化，这不仅由于像差量的增大，而且由于难以校正佩兹伐(Petzval)和。为了避免这一点，扩展器中的透镜的布置需要被适当地设定。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是，提供具有内置的扩展器的变焦透镜，对于该扩展器，透镜的布置被适当地规定，使得扩展器可以小型化、重量轻，并且实现高的变焦比和高的性能两者。根据本专利技术的变焦透镜按照从物侧到像侧的顺序包括：在变焦期间移动的变焦透镜单元、孔径光阑以及不为了变焦而移动的中继透镜单元，其中，中继透镜单元包含通过进入变焦透镜的光路中和从变焦透镜的光路离开来改变变焦透镜的焦距范围的扩展器透镜单元。扩展器透镜单元包含前透镜子单元、中间透镜子单元和后透镜子单元。前透镜子单元、中间透镜子单元和后透镜子单元中的每一个包含单个正透镜和单个负透镜。中间透镜子单元满足下式：0.250<Nn-Np；|fbp/fb|<0.200；以及|fbn/fb|<0.200这里，Np和fbp分别表示包含于中间透镜子单元中的正透镜的折射率和焦距，Nn和fbn分别表示包含于中间透镜子单元中的负透镜的折射率和焦距，fb表示中间透镜子单元的焦距。根据本专利技术，提供一种具有内置的扩展器的变焦透镜以及包括它的图像拾取装置，该变焦透镜包括在能够以高变焦比改变焦距范围的同时实现高的性能的小型化、重量轻的扩展器透镜。参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本专利技术的其它特征将变得清晰。附图说明图1是被设定为在扩展器被没有插入的情况下在广角端聚焦无限远处的物体的本专利技术中的实施例1、2、3和4中的任一个的变焦透镜的截面透镜图。图2A是被设定为在扩展器没有被插入的情况下在广角端聚焦于无限远的实施例1、2、3和4的纵向像差图。图2B是被设定为在扩展器没有被插入的情况下以71.5mm的焦距聚焦于无限远的实施例1、2、3和4的纵向像差图。图2C是被设定为在扩展器没有被插入的情况下在望远端聚焦于无限远的实施例1、2、3和4的纵向像差图。图3是被设定为在扩展器被插入的情况下在广角端聚焦无限远处的物体的本专利技术中的实施例1(扩展器倍率2.0倍)的变焦透镜的截面透镜图。图4A是被设定为在扩展器被插入的情况下在广角端聚焦于无限远的实施例1(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图4B是被设定为在扩展器被插入的情况下以143.0mm的焦距聚焦于无限远的实施例1(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图4C是被设定为在扩展器被插入的情况下在望远端聚焦于无限远的实施例1(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图5是被设定为在扩展器被插入的情况下在广角端聚焦无限远处的物体的本专利技术中的实施例2(扩展器倍率2.0倍)的变焦透镜的截面透镜图。图6A是被设定为在扩展器被插入的情况下在广角端聚焦于无限远的实施例2(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图6B是被设定为在扩展器被插入的情况下以143.0mm的焦距聚焦于无限远的实施例2(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图6C是被设定为在扩展器被插入的情况下在望远端聚焦于无限远的实施例2(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图7是被设定为在扩展器被插入的情况下在广角端聚焦无限远处的物体的本专利技术中的实施例3(扩展器倍率2.0倍)的变焦透镜的截面透镜图。图8A是被设定为在扩展器被插入的情况下在广角端聚焦于无限远的实施例3(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图8B是被设定为在扩展器被插入的情况下以143.0mm的焦距聚焦于无限远的实施例3(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图8C是被设定为在扩展器被插入的情况下在望远端聚焦于无限远的实施例3(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图9是被设定为在扩展器被插入的情况下在广角端聚焦无限远处的物体的本专利技术中的实施例4(扩展器倍率2.0倍)的变焦透镜的截面透镜图。图10A是被设定为在扩展器被插入的情况下在广角端聚焦于无限远的实施例4(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图10B是被设定为在扩展器被插入的情况下以143.0mm的焦距聚焦于无限远的实施例4(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图10C是被设定为在扩展器被插入的情况下在望远端聚焦于无限远的实施例4(扩展器倍率2.0倍)的纵向像差图。图11是本专利技术的图像拾取装置的主要部分的示意图。具体实施方式以下，参照附图描述本专利技术的变焦透镜的特征。本专利技术的实施例1～4中的任一个的变焦透镜包括从物侧到像侧按顺序布置的聚焦透镜单元、变焦透镜单元、用于光量调整的孔径光阑和中继透镜单元(第五透镜单元)。变焦透镜单元包括被移动以变焦的透镜单元。中继透镜单元不为了变焦而移动，并且包含从物侧到像侧按顺序布置的51透镜单元和53透镜单元。53透镜单元具有正折光力。向更长聚焦侧偏移焦距范围的扩展器透镜单元(52透镜单元)插入到51透镜单元与53透镜单元之间的空间中以及从该空间回缩。[实施例1]图1是本专利技术的实施例1的变焦透镜的截面透镜图，该变焦透镜被设定为在扩展器没有被插入的情况下在广角端聚焦无限远处的物体。将在后面描述的实施例2～4的变焦透镜在各自的扩展器没有被插入时具有相同的结构。附图标记U1指示具有正折光力且不为了变焦而移动的第一透镜单元。第一透镜单元U1中的透镜中的一些在从无限远距离处的物体到短距离物体的聚焦中移动。附图标记U2指示用于改变变焦比的第二透镜单元，该第二透镜单元具有负折光力并且在从广角端(短焦距端)到望远端(长焦距端)的变焦中向像侧移动。附图标记U3指示用于改变变焦比的第三透镜单元，该第三透镜单元具有负折光力并且在从广角端(短焦距端)到望远端(长焦距端)的变焦中在光轴上移动。附图标记U4指示具有正折光力并且校正由于变焦导致的像面变动的第四透镜单元。在实施例1～4中，第二、第三和第四透镜单元构成变焦透镜单元。附图标记U5指示中继透镜单元，该中继透镜单元包含不为了变焦而移动的孔径光阑SP、具有正折光力并且不为了变焦而移动。中继透镜单元U5包含两个透镜单元U51和U53，并且透镜单元U52可根据需要自由地插入到光路中以及从该光路回缩。透镜单元U51、U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜，其特征在于，所述变焦透镜按照从物侧到像侧的顺序包括：变焦透镜单元，在变焦期间移动；孔径光阑；以及中继透镜单元，不为了变焦而移动，其中，中继透镜单元包含扩展器透镜单元，所述扩展器透镜单元通过进入到变焦透镜的光路中以及从变焦透镜的光路离开来改变变焦透镜的焦距范围，其中，扩展器透镜单元包含前透镜子单元、中间透镜子单元和后透镜子单元，其中，前透镜子单元、中间透镜子单元和后透镜子单元中的每一个包含单个正透镜和单个负透镜，以及其中，满足下式：0.250<Nn‑Np；|fbp/fb|<0.200；以及|fbn/fb|<0.200，这里，Np和fbp分别表示包含于中间透镜子单元中的正透镜的折射率和焦距，Nn和fbn分别表示包含于中间透镜子单元中的负透镜的折射率和焦距，fb表示中间透镜子单元的焦距。

【技术特征摘要】
2015.09.30 JP 2015-1945241.一种变焦透镜，其特征在于，所述变焦透镜按照从物侧到像侧的顺序包括：变焦透镜单元，在变焦期间移动；孔径光阑；以及中继透镜单元，不为了变焦而移动，其中，中继透镜单元包含扩展器透镜单元，所述扩展器透镜单元通过进入到变焦透镜的光路中以及从变焦透镜的光路离开来改变变焦透镜的焦距范围，其中，扩展器透镜单元包含前透镜子单元、中间透镜子单元和后透镜子单元，其中，前透镜子单元、中间透镜子单元和后透镜子单元中的每一个包含单个正透镜和单个负透镜，以及其中，满足下式：0.250<Nn-Np；|fbp/fb|<0.200；以及|fbn/fb|<0.200，这里，Np和fbp分别表示包含于中间透镜子单元中的正透镜的折射率和焦距，Nn和fbn分别表示包含于中间透镜子单元中的负透镜的折射率和焦距，fb表示中间透镜子单元的焦距。2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足下式：0.35<L_b/L_IE<0.65这里，L_IE表示扩展器透镜单元的总长，L_b表示从包含于扩展器透镜单元中的透镜之中的设置在最物侧的透镜的物侧顶点位置到包含于中间透镜子单元中的负透镜的像侧顶点位置的长度。3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，包含于中间透镜子单元中的透镜满足下式：|νn-νp|<25.00这里，νp表示正透镜的Abbe数，νn表示负透镜的Abbe数。4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，扩展器透镜单元满足下式：|fa/fb|<0.250,|fc/fb|<0.150，这里，fa、fb和fc分别表示前透镜子单元、中间透镜子单元和后透镜子单元的焦距。5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，中间透镜子单元的透镜满足下式：0.80<|fbn/fbp|<1.30，这里，fbp表示正透镜的焦距，fbn表示负透镜的焦距。6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，中间透镜子单元包含具有正折光力的透镜和具有负折光力的透镜的接合透镜。7.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，前透镜子单元包含具有正折光力的透镜以及具有正折光力的透镜和具有负折光力的透镜的接合透镜，以及前透镜子单元总体具有正折光力。8.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，后透镜子单元包含具有正折光力的透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田智也，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP