变焦镜头和包含变焦镜头的图像拾取设备制造技术

至少一个示例性实施例针对一种变焦镜头，该变焦镜头从物侧到像侧依次包括：具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、和具有正折光力的第三透镜单元。在变焦镜头处于广角端时第一和第二透镜单元之间的第一间隙小于变焦镜头处于远摄端时的该第一间隙，在变焦镜头处于广角端时第二和第三透镜单元之间的第二间隙大于变焦镜头处于远摄端时的该第二间隙。第二透镜单元包括至少一个正胶合透镜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变焦镜头，尤其但不排他地涉及适用于图像拾取设备(例如，数字照相机和摄像机)的变焦镜头。
技术介绍
对于使用固态图像拾取器件的图像拾取设备(例如，相关
的普通技术人员已知的摄像机、数字照相机和其他图像拾取设备以及等同物)而言，具有较大变焦比的较小尺寸的变焦镜头将很有益。这种类型的照相机包括布置在最后面的透镜和固态图像拾取器件之间的各种光学元件，如低通滤光片和彩色补偿滤光片。因此，在这种照相机中使用的变焦镜头典型地具有相对长的后焦距。具有负折光力的前导透镜单元的变焦镜头，即所谓的负前导型变焦镜头，是获取长的后焦距的光学镜头系统的例子。对于使用用于彩色图像的固态图像拾取器件的彩色照相机而言，高的像侧远心特性对避免色彩发暗是有益的。部署了一种含三个透镜单元的变焦镜头，其中从物侧到像侧，第一透镜单元具有负折光力，第二透镜单元具有正折光力，而第三透镜单元具有正折光力，其中前透镜元件的直径小且像侧是远心的，这些在例如美国专利No.6545819、6822808、6862143、7023625、6999242和6498687中进行了讨论。在例如日本专利公开No.2003-005072以及美国专利No.6744564和No.6809879中讨论了这种类型的三单元变焦镜头(包括三个透镜单元的变焦镜头)，其中所有透镜单元都移动以便进行变焦，而且通过利用第二透镜单元中的胶合透镜补偿色像差。在例如日本专利公开N0.2002-055278中讨论了旨在减少透镜元件的数目的三单元变焦镜头，其中第一透镜单元中具有负折光力的透镜元件具有非球面物侧表面和非球面像侧表面。在摄像机或数字摄像机中使用的变焦镜头具有较小尺寸和较高变焦比是非常有益的。在包含上述的分别具有负、正和正折光力的透镜单元的三单元变焦镜头中，第二透镜单元的行程随着变焦比变高而增大。这导致整个镜头系统的长度增加，而且在实现较高变焦比时很难减小变焦镜头的尺寸。因此，许多三单元变焦镜头的变焦比为大约3x。为了减小图像拾取设备的厚度，使用所谓的“可折叠的镜头系统”，其中除了摄像期间之外透镜单元之间的间隔都可以缩短。为了减小该设备的厚度，可能需要减小每个透镜单元的厚度。在上述的三单元变焦镜头中，第二透镜单元是用于改变放大率的主要透镜单元。因此，为了实现较高的变焦比，在变焦期间的像差变化在第二透镜单元中应当被减小。为此，需要一定数量的透镜元件，由此导致第二透镜单元的尺寸增大。因此，为了在实现较高变焦比的同时减小整个镜头系统的厚度，适当地设置三单元变焦镜头中第二透镜单元的配置很重要。
技术实现思路
本专利技术的至少一个示例性实施例针对具有小型镜头系统和高变焦比的变焦镜头，而且针对包含该变焦镜头的图像拾取设备。根据本专利技术的第一方面，一种变焦镜头从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元。第一和第二透镜单元中的每一个都可以为进行变焦而移动，使得在变焦镜头处于广角端时第一透镜单元和第二透镜单元之间的第一间隙小于该变焦镜头处于远摄端时的该第一间隙，并使得在变焦镜头处于广角端时第二透镜单元和第三透镜单元之间的第二间隙大于该变焦镜头处于远摄端时的该第二间隙。第二透镜单元包括至少一个正胶合透镜，而且在该至少一个正胶合透镜中，第一胶合透镜具有最大折光力，第一胶合透镜包括第一正透镜元件和第一负透镜元件。可以满足以下条件0.9＜f2c/f2＜1.51.8＜(N2p+N2n)/215＜v2n-v2p＜30其中，f2c是第一胶合透镜的焦距，f2是第二透镜单元的焦距，N2p是在第一胶合透镜中包含的第一正透镜元件的材料的折射率，N2n是在第一胶合透镜中包含的第一负透镜元件的材料的折射率，v2p是在第一胶合透镜中包含的第一正透镜元件的材料的阿贝数，而v2n是在第一胶合透镜中包含的第一负透镜元件的材料的阿贝数。根据本专利技术的第二方面，一种图像拾取设备包括固态图像拾取器件和配置为用于在该固态图像拾取器件上形成图像的变焦镜头。该变焦镜头从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元。第一和第二透镜单元中的每一个都可以为进行变焦而移动，使得在变焦镜头处于广角端时第一透镜单元和第二透镜单元之间的第一间隙小于该变焦镜头处于远摄端时的该第一间隙，以及使得在变焦镜头处于广角端时第二透镜单元和第三透镜单元之间的第二间隙大于该变焦镜头处于远摄端时的该第二间隙。第二透镜单元包括至少一个正胶合透镜，而且在该至少一个正胶合透镜中，第一胶合透镜具有最大折光力，第一胶合透镜包括第一正透镜元件和第一负透镜元件。可以满足以下条件0.9＜f2c/f2＜1.51.8＜(N2p+N2n)/215＜v2n-v2p＜30其中，f2c是第一胶合透镜的焦距，f2是第二透镜单元的焦距，N2p是在第一胶合透镜中包含的第一正透镜元件的材料的折射率，N2n是在第一胶合透镜中包含的第一负透镜元件的材料的折射率，v2p是在第一胶合透镜中包含的第一正透镜元件的材料的阿贝数，而v2n是在第一胶合透镜中包含的第一负透镜元件的材料的阿贝数。通过下面参考附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其余特征将变得更为显而易见。附图说明图1示出了根据第一个示例性实施例的变焦镜头的光学截面图；图2示出了根据第一个示例性实施例的变焦镜头处于广角端时出现的像差；图3示出了根据第一个示例性实施例的变焦镜头处于中间变焦位置时出现的像差；图4示出了根据第一个示例性实施例的变焦镜头处于远摄端时出现的像差；图5示出了根据第二个示例性实施例的变焦镜头的光学截面图；图6示出了根据第二个示例性实施例的变焦镜头处于广角端时出现的像差；图7示出了根据第二个示例性实施例的变焦镜头处于中间变焦位置时出现的像差；图8示出了根据第二个示例性实施例的变焦镜头处于远摄端时出现的像差；图9示出了根据第三个示例性实施例的变焦镜头的光学截面图；图10示出了根据第三个示例性实施例的变焦镜头处于广角端时出现的像差；图11示出了根据第三个示例性实施例的变焦镜头处于中间变焦位置时出现的像差；图12示出了根据第三个示例性实施例的变焦镜头处于远摄端时出现的像差；图13示出了根据一个示例性实施例的图像拾取设备的简图。具体实施例方式下面对至少一个示例性实施例的描述本质上仅仅是示意性的，而决不意欲限制本专利技术、其应用或用途。没有详细讨论相关领域的普通技术人员已知的处理、技术、设备和材料，但在适当情况下，它们意欲作为该说明书的一部分，例如透镜元件的制作和它们的材料。在此示出和讨论的所有实例中，任何具体值，例如变焦比和F数，都应当被解释为仅仅是示意性的而非限制性的。因此，这些示例性实施例的其它实例可以具有不同的值。注意，在下面的附图中，类似的附图标记和字母表示类似的项目，因此一旦在一个附图中限定了一个项目，在以下的附图中可能不会再对其进行讨论。在此应当指出，当谈及误差(例如像差)的校正或修正时，意味着要减小误差和/或校正误差。下面描述变焦镜头以及包含变焦镜头的图像拾取设备的示例性实施例。图1示出了当变焦镜头处于广角端(短焦距端)时根据第一个示例性实施例的变焦镜头的截面图。图2、3和4分别示出了当根据第一个示例性实施例的变焦镜头处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦镜头，从物侧到像侧依次包括：　　　　具有负折光力的第一透镜单元；　　　　具有正折光力的第二透镜单元；和　　　　具有正折光力的第三透镜单元，　　　　第一和第二透镜单元中的每一个都为进行变焦而移动，使得在该变焦镜头处于广角端时第一透镜单元和第二透镜单元之间的第一间隙小于该变焦镜头处于远摄端时的该第一间隙，并使得在该变焦镜头处于广角端时第二透镜单元和第三透镜单元之间的第二间隙大于该变焦镜头处于远摄端时的该第二间隙，以及　　　　第二透镜单元包括至少一个正胶合透镜，其中，在该至少一个正胶合透镜中，第一胶合透镜具有最大折光力，第一胶合透镜包括第一正透镜元件和第一负透镜元件，而且满足以下条件：　　　　０．９＜ｆ２ｃ／ｆ２＜１．５　　　　１．８＜（Ｎ２ｐ＋Ｎ２ｎ）／２　　　　１５＜ｖ２ｎ－ｖ２ｐ＜３０　　　　其中，ｆ２ｃ是第一胶合透镜的焦距，ｆ２是第二透镜单元的焦距，Ｎ２ｐ是在第一胶合透镜中包含的第一正透镜元件的材料的折射率，Ｎ２ｎ是在第一胶合透镜中包含的第一负透镜元件的材料的折射率，ｖ２ｐ是在第一胶合透镜中包含的第一正透镜元件的材料的阿贝数，而ｖ２ｎ是在第一胶合透镜中包含的第一负透镜元件的材料的阿贝数。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：难波则广，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]