具有广视角和高变焦比的变焦透镜以及使用其的相机制造技术

提供一种具有广视角和高变焦比的变焦透镜，以及采用这种变焦透镜的相机。该变焦透镜包括：具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有负折光力的第四透镜组以及具有正折光力的第五透镜组，其中从物侧朝像侧顺序地排列第一到第五透镜组。在从广角位置到远摄位置的变焦期间，移动第一到第五透镜组以增加第一和第二透镜之间、第三和第四透镜组之间以及第四和第五透镜组之间的距离并且减小第二和第三透镜组之间的距离。该变焦透镜包括五组分别为正、负、正、负、正的透镜，从而实现广视角和高变焦比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有广视角和高变焦比的变焦透镜，以及使用其的相机。
技术介绍
数字静物相机(DSC)现在广泛用于图像拍摄中。由于其透镜直径小或总长度短，数字相机中通常使用包含三个具有负、正、正折光力并且在广角端半场角为29°到32°，变焦比为3X的透镜组的变焦透镜。当前的使用35mm胶片的银-明胶单反(SLR)相机装备着具有高复杂功能的标准变焦透镜，其具有从半场角约为37°时的28mm焦距缩短的、广角位置下半场角约为42°时24mm的焦距(广角)，并且其具有从28-200mm焦距下大约7X的变焦比增加到的大约24-200mm焦距下8X的变焦比。这样，为了使数字相机实现广角和高变焦比，已经采用包含具有正、负、正、负、正折光力的五个透镜组的变焦透镜，以允许选择大的设计范围的灵活性。图1示出在日本公开专利申请2001-350,093号中公开的五透镜组变焦透镜。参照图1，该变焦透镜包括具有正、负、正、负、正折光力的第一到第五透镜组Gr1-Gr5，它们从物侧到像侧顺序地排列，尽管该变焦透镜具有从7X到10X的高变焦比，但它不提供广视角，因为广角位置下的最大半场角约为38°。日本公开专利申请2003-255,228号中提出的另一个五透镜组变焦透镜的例子也具有从5X到10X的高变焦比。但是，在提供最大广角的一个实施例中，在广角位置下用于约为38°的半场角的变焦比约为5X。于是，该变焦透镜不同时满足广角和高变焦比要求。日本公开专利申请2003-287,681号中给出的再一个变焦透镜例子提供10X的高变焦比但是在广角位置上只提供约32°的不足的半场角。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有广视角和高变焦比的变焦透镜。根据本专利技术的一个方面，提供一种变焦透镜，其包括具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有负折光力的第四透镜组以及具有正折光力的第五透镜组，其中第一到第五透镜组从物侧到像侧顺序地排列。在从广角位置到远摄位置的变焦期间，以增加第一和第二透镜组之间、第三和第四透镜组之间以及第四和第五透镜组之间的距离并且减小第二和第三透镜组之间的距离的方式，移动第一到第五透镜组。第四透镜组包括从物侧顺序地排列的正透镜和负透镜。第四透镜组中的正透镜是具有朝着物侧的凹表面的正凹凸透镜。该正透镜可通过气隙与该负透镜隔开。依据本专利技术的另一个方面，提供一种变焦透镜，其包括具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有负折光力的第四透镜组以及具有正折光力的第五透镜组，其中从物侧到像侧顺序地排列第一到第五透镜组。在从广角位置到远摄位置之间的变焦期间，以增加第一和第二透镜组之间、第三和第四透镜组之间以及第四和第五透镜组之间的距离并且减小第二和第三透镜组之间的距离的方式，移动第一到第五透镜组。第五透镜组包括单透镜。第四透镜组可以包括一个具有朝向物侧的凹表面的正凹凸透镜和一个通过气隙与该正凹凸透镜隔开的负透镜。从物侧到像侧顺序地排列该正凹凸透镜和该负透镜。第二透镜组可以满足-0.65<fwf2<-0.54,]]>其中fw和f2分别是广角位置的总焦距和第二透镜组的焦距。第四透镜组可以满足-0.6<fwf4<-0.32,]]>其中fw和f4分别是广角位置的总焦距和第四透镜组的焦距。附图说明通过参照附图详细说明各示范实施例，本专利技术的上述以及其它特征和优点会变得更明显，附图中图1示出日本公开专利申请2001-350,093号中公开的常规变焦透镜；图2A-2C示出依据本专利技术一实施例，分别在广角位置、中角位置和远摄位置下具有广视角和高变焦比的变焦透镜的结构；图3A示出依据图2A-2C所示实施例的变焦透镜在广角位置下的球面像差、象散像场弯曲和失真；图3B示出依据图2A-2C所示实施例的变焦透镜在中角位置下的球面像差、象散像场弯曲和失真；图3C示出依据图2A-2C所示实施例的变焦透镜在远摄位置下的球面像差、象散像场弯曲和失真；图4示出依据图2A-2C所示实施例的变焦透镜在广角位置、中角位置和远摄位置下的横向色差；图5A-5C分别示出依据本专利技术的另一实施例，在广角位置、中角位置和远摄位置下具有广视角和高度焦距比的变焦透镜的结构；图6A示出依据图5A-5C所示实施例的变焦透镜在广角位置下的球面像差、象散像场弯曲和失真；图6B示出依据图5A-5C所示实施例的变焦透镜在中角位置下的球面像差、象散像场弯曲和失真；图6C示出依据图5A-5C所示实施例的变焦透镜在远摄位置下的球面像差、象散像场弯曲和失真；图7示出依据图5A-5C所示实施例的变焦透镜在广角位置、中角位置和远摄位置下的横向色差；图8A-8C示出依据本专利技术的又一实施例，分别在广角位置、中角位置和远摄位置下具有广视角和高变焦比的变焦透镜的结构；图9A示出依据图8A-8C所示实施例的变焦透镜在广角位置下的球面像差、象散像场弯曲和失真；图9B示出依据图8A-8C所示实施例的变焦透镜在中角位置下的球面像差、象散像场弯曲和失真；图9C示出依据图8A-8C所示实施例的变焦透镜在远摄位置下的球面像差、象散像场弯曲和失真；图10示出依据图8A-8C所示实施例的变焦透镜在广角位置、中角位置和远摄位置下的横向色差。具体实施例方式参照图2，依据本专利技术的一实施例的变焦透镜从物侧顺序地包括具有正折光力的第一透镜组10-1，具有负折光力的第二透镜组20-1，具有正折光力的第三透镜组30-1，具有负折光力的第四透镜组40-1以及具有正折光力的第五透镜组50-1。在广角位置到远摄位置之间的变焦期间，以增加第一和第二透镜组10-1和20-1之间、第三和第四透镜组30-1和40-之间以及第四和第五透镜组40-1和50-1之间的距离并且减小第二和第三透镜组20-1和30-1之间的距离的方式，移动第一到第五透镜组10-1、20-1、30-1、40-1和50-1。为了实现高变焦比，第一透镜组10-1可以具有正折光力并且可以增加第一和第二透镜组10-1和20-1之间的距离。另外，为了抑制由广视角和高变焦比造成的像差，本专利技术的变焦透镜包括该五个透镜组以提高选择广的设计范围的灵活性。具体地，增加正第三透镜组30-1和负第四透镜组40-1之间的距离以补偿随着增加的角度而变差的象散像场弯曲。该变焦透镜被配置成使位于充当主透镜组的第二透镜组20-1后面的第三和第四透镜组具有正的和负的折光力，从而抑制为了校正像差而增加主透镜组中的透镜数量。这抑制光学系统总长度的增加，从而实现紧凑的变焦透镜，此外，当光斜入射到诸如电荷耦合器件(CCD)的成像器件的图象面上时，由于该图象面的细密结构而出现角质化(kerare)(或光晕)。于是，为了防止角质化，光必须几乎垂直地入射到成像表面上。由于光学系统的光径被光学结构阻碍从而当该光学系统的远心角不与成像器件中的微透镜组合匹配时光不入射到CCD上，因此出现角质化。在本实施例中，为了防止角质化，可以移动第五透镜组50-1以控制光入射到像面上的角度。第二透镜组20-1可满足通过式(1)表达的条件-0.65<fwf2<-0.54---(1)]]>其中fw和f2分别是广角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜，包括具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有负折光力的第四透镜组以及具有正折光力的第五透镜组，其中从物侧朝像侧顺序地排列该第一到第五透镜组，其中在广角位置到远摄位置之间的变焦期间移动第一到第五透镜组，从而增加第一和第二透镜组之间、第三和第四透镜组之间以及第四和第五透镜组之间的距离，并且减小第二和第三透镜组之间的距离；以及其中第四透镜组包括从物侧顺序地排列的正透镜和负透镜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米山修二，
申请(专利权)人：三星数码影像株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]