变焦镜头和成像装置制造方法及图纸

提供变焦镜头，其包括：具有正折射能力的第一透镜组Ｇｒ１，在光轴方向上可以移动主要用于变焦（变化倍数）的具有负折射能力的第二透镜组Ｇｒ２，具有正折射能力的第三透镜组Ｇｒ３，在光轴方向上可以移动、用于校正在变焦过程中焦点位置的波动并用于聚焦的、具有负折射能力的第四透镜组Ｇｒ４，以及具有正折射能力的第五透镜组Ｇｒ５，其透镜组从物侧起依次排列，其中第一透镜组包括凹透镜、凸透镜和三胶合透镜Ｔ１，其中由特殊的低色散玻璃制成的透镜Ｌ６被夹在中间，其透镜从物侧起依次排列。因此，以在广角端不低于６７度的视角且在摄远端不大于１．６度，能覆盖从超广角区域到超摄远区域的范围，能顺利地校正各种像差，同时提供约４０倍的变焦比，且能获得在批量生产力方面极好的变焦透镜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新颖的变焦镜头和一种新颖的成像装置。更具体地说，本专利技术涉及一种最适宜的变焦镜头，用于包括从超广角区域至超摄远区域的广角高倍的视频照相机，且还涉及使用该变焦镜头的成像装置。
技术介绍
在用于人们生活中的视频照相机的变焦镜头的设计中，由于利用小型化成像元件的趋势，有一种指望减小的成像元件有同样的变焦比(可变的倍率)的趋势，以及在有实用尺寸的变焦比中指望有更高的倍数的趋势。在后者的趋势中，作为用于实现更高倍的变焦镜头的技术的实例，在日本专利申请公布8-5913中描述了一个。这种变焦镜头由五个透镜组组成，配置是从物侧开始依次为正、负、正、负和正折射能力，且移动至少第二透镜组和第四透镜组用于变焦(变化倍数)和聚焦，从而来获得大约20倍的变焦比。然而，如果通过利用成像元件的进一步地减小，使得倍率会愈加地高，例如，如果为了获得40倍的变焦比实际上应用了日本专利申请公布8-5913中的技术，已经引起了下面的问题。也就是，不能校正通过变焦而产生的像差波动、在摄远端的色差和球面像差等。因此，在日本专利申请公布(号码为8-5913)的技术中，当保持变焦镜头的实用尺寸时，实现的倍率被限制在约20倍。因此，在日本专利申请公布2000-105336描述的技术中，为了校正变焦引起的像差波动、在摄远端的色差和球面像差等(在实现高倍率中这些都是问题)，向第三透镜组和第五透镜组引入非球面透镜，并且使用各具有大的阿贝数(Abbe number)和异常部分分散特性的许多材料，从而实现在广角端不小于85度的视角和40倍的变焦比。然而，在上面描述的日本专利申请公布2000-105336显示的技术中，使用三片具有特殊的低色散的玻璃，其各有大的阿贝数和异常部分分散特性。如所公知的，由于该特殊的低色散玻璃有软的品质和低的潜在缺陷抵抗力，在透镜制造的超声波清洗过程中容易引起潜在缺陷。而且，因为特殊的低色散玻璃的热膨胀系数大，在用于透镜涂层蒸发沉积过程中，当它在真空室内被加热并且在蒸发沉积结束后立即使空气流入真空室来淬火时，容易出现裂痕。因此，蒸发沉积后，需要将玻璃留在真空室中许多小时来慢慢冷却，以至于蒸发沉积周期花费很长时间，这引起生产效率问题并且更进一步对成本产生不利影响。因此，在日本专利申请公布2000-105336中显示的变焦镜头(其中使用由特殊的低色散玻璃制成的三个透镜)不能批量生产，且从而不适合用于人们生活中的变焦镜头。因此，按照上面描述的问题，本专利技术的目的是提供一种变焦镜头以及使用该变焦镜头的成像装置，变焦镜头可包括从超广角区域到超摄远区域，在广角端具有不小于67度的视角且在摄远端不大于1.6度，能顺利地校正其各种各样的像差，同时具有约40倍的变焦比，并且在批量生产力方面是极好的。
技术实现思路
为了解决上面描述的问题，本专利技术中的变焦镜头是内聚焦型的，有四或五个透镜组，至少包括具有正折射能力的第一透镜组，在光轴方向可移动的、主要用于变焦(变化倍数)的具有负折射能力的第二透镜组，具有正折射能力的第三透镜组，以及可以在光轴方向上移动、用于校正在变焦过程中焦点位置的波动并用于聚焦的、具有正或负折射能力的第四透镜组，其透镜组从物侧依次排列，其中第一透镜组至少有凹透镜、凸透镜和三胶合透镜，其中由特殊的低色散玻璃制成的透镜被夹在三胶合透镜的中间，其透镜从物侧依次排列。此外，为了解决上面所述的问题，本专利技术的成像装置包括变焦镜头，用于将变焦镜头拍摄进的图像转换为电图像信号的成像单元，以及图像控制单元，其中参考由变焦镜头按照不同的倍率预先准备的变换坐标系数，图像控制单元移动在由成像单元形成的图像信号限定的图像上的点，以形成服从坐标变换的新的图像信号并输出该新的图像信号，并且内聚焦型的变焦镜头具有四或五个透镜组，至少包括具有正折射能力的第一透镜组，在光轴方向上可以移动主要用于变焦(变化倍数)的具有负折射能力的第二透镜组，具有正折射能力的第三透镜组，以及在光轴方向上可以移动用于校正在变焦过程中焦点位置的波动并用于聚焦的具有正或负折射能力的第四透镜组，其透镜组从物侧起依次排列，第一透镜组至少有凹透镜、凸透镜和三胶合透镜，其中由特殊的低色散玻璃制成的透镜被夹在三胶合透镜的中间，其透镜从物侧起依次排列。因此，在本专利技术的变焦镜头和成像装置中，可覆盖的范围从超广角区域到超摄远区域，在广角端具有不小于67度的视角且在摄远端不大于1.6度，可以顺利地校正各种各样的像差同时提供约40倍的变焦比，并且，由特殊的低色散玻璃制成的透镜位于三胶合透镜的中间，所以在超声波清洗的过程中不会引起潜在的缺陷，即使是不使用透镜涂层。而且，在胶合的透镜之间，可用胶合材料填充在透镜抛光的时候或在超声波清洗的过程中引起的潜在的缺陷，并且胶合使得涂层成为不需要的了。如权利要求1、9和21中描述的专利技术，特征在于变焦镜头是内聚焦型，具有四或五个透镜组，至少包括具有正折射能力的第一透镜组，在光轴方向上可以移动主要用于变焦(变化倍数)的具有负折射能力的第二透镜组，具有正折射能力的第三透镜组和具有正或负折射能力的第四透镜组，第四透镜组可以在光轴方向上移动用于校正在变焦过程中焦点位置的波动并且用于聚焦，其透镜组从物侧起依次排列，其中第一透镜组至少有凹透镜、凸透镜和三胶合透镜，其中由特殊的低色散玻璃制成的透镜被夹在三胶合透镜的中间，其透镜从物侧起依次排列。因此，在如权利要求1、9和21描述的专利技术中，可以获得变焦镜头，其可覆盖的范围从超广角区域到超摄远区域，在广角端具有不小于67度的视角且在摄远端不大于1.6度，且可以顺利地校正其各种各样的像差同时具有约40倍的变焦比。此外，由于用特殊的低色散玻璃制成的透镜被放置在三胶合透镜的中间，即使不使用透镜涂层，在超声波清洗的过程中不会引起潜在的缺陷，用位于胶合的透镜之间的粘合剂填充在透镜抛光时或在超声波清洗的过程中产生的凹痕和潜在的缺陷，并且胶合使得涂层不再需要，因此，可以低成本获得在批量生产力方面极好的变焦镜头。在如权利要求2、10和22描述的专利技术中，在第一透镜组中的三胶合透镜包括第一凹透镜A1、由特殊的低色散玻璃形成的凸透镜A2以及第二凹透镜A3，透镜从物侧依次排列，且第一凹透镜A1和凸透镜A2由满足两个条件公式的材料构成(1)n1-n2＞0.3和(2)|v1-v2|＞40，其中在线C、线d、线F和线g的折射率分别为nC、nd、nF和ng，且nx是在透镜Ax的线d的折射率nd(在三胶合透镜中从物侧起的第x透镜，这在下文中是同样的)，以及vx是在透镜Ax的线d处的阿贝数vd＝(nd-1)/(nF-nC)。因此，能顺利地校正初级的像差特别是在摄远端的初级的色差，这有助于40倍的高倍率的实现。如权利要求3、4、11、12、23和24中描述的专利技术，在第一透镜组中的三胶合透镜包括第一凹透镜A1、由特殊的低色散玻璃构成的凸透镜A2和第二凹透镜A3，其透镜从物侧起依次排列，且凸透镜A2和第二凹透镜A3由满足三个条件公式的材料构成(3)|n2-n3|＜0.1，(4)v23＞80和(5)ΔP23＞0.03，其中在线C、线d、线F和线g的折射率分别为nC、nd、nF和ng，且nx是在透镜Ax的线d处的折射率nd(在三胶合透镜中从物侧起第x透镜，这在下文是同样的)，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有四或五个透镜组的内聚焦型变焦镜头，至少包括：具有正折射能力的第一透镜组，在光轴方向上可以移动主要用于变焦（变化倍数）的具有负折射能力的第二透镜组，具有正折射能力的第三组透镜组，以及在光轴方向上可以移动、用于校正在变焦过程中焦点位置的波动并用于聚焦的、具有正或负折射能力的第四组透镜组，其透镜组从物侧起依次排列，其特征在于：所述第一透镜组至少包括凹透镜、凸透镜和三胶合透镜，其中由特殊的低色散玻璃制成的透镜被夹在所述三胶合透镜的中间，其透镜从所述物侧起依次排列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑田大介，凑笃郎，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]