变焦透镜系统技术方案

一种变焦透镜系统，包括从物方顺序的负第一透镜组、光阑和正第二透镜组，其中沿所述变焦透镜系统的光轴移动所述负第一透镜组和所述正第二透镜组进行变焦；其中所述负第一透镜组包括从物方顺序的负第一透镜元件、负第二透镜元件、正第三透镜元件；和其中所述变焦透镜系统满足下列条件：０．７＜ｆｔ／ｆ２Ｇ＜１．１…（１），其中ｆｔ表示整个变焦透镜系统在长焦距长度极端处的焦距长度；和ｆ２Ｇ表示正第二透镜组的焦距长度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变焦透镜系统，具体地说，涉及适于数字照相机的变焦透镜系统。
技术介绍
近年来，为了与利用固态图像传感器诸如小型成像装置或CDD的数字照相机一起使用，需要具有小(快速)光圈数(f-number)和具有可变视角的较小变焦透镜系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种反远距焦点型变焦透镜系统，其包括从物方顺序的具有负折射能力的第一透镜组(在下文中，负第一透镜组)、光阑、和具有正折射能力的第二透镜组(在下文中，正第二透镜组)，。反远距焦点型变焦透镜系统尺寸小，具有不大于2的快速光圈数，具有大约2的变焦率，和在短焦距长度极端(focal length extremity)处具有大约50°的半视角。根据本专利技术的一方面，提供一种变焦透镜系统，其包括从物方顺序的负第一透镜组、光阑、和正第二透镜组。通过沿变焦透镜系统的光轴移动负第一透镜组和正第二透镜组来进行变焦。负第一透镜组包括从物方顺序的负第一透镜元件、负第二透镜元件、和正第三透镜元件。变焦透镜系统满足下列条件0.7＜ft/f2G＜1.1 ... (1)其中ft表示整个变焦透镜系统在长焦距长度极端处的焦距长度；和f2G表示正第二透镜组的焦距长度。本专利技术的变焦透镜系统优选满足下列条件3.0＜(d12w-d12t)/(ft/fw)＜5.0 ... (2)其中d12w表示在短焦距长度极端处负第一透镜组和正第二透镜组之间的距离；d12t表示在长焦距长度极端处负第一透镜组和正第二透镜组之间的距离；和fw表示在短焦距长度极端处整个变焦透镜系统的焦距长度。本专利技术的变焦透镜系统优选满足下列条件3.0＜∑2G/(ft/fw)＜4.0 ... (3)其中∑2G表示正第二透镜组的厚度，即，从正第二透镜组的最大物方表面到其最大像方表面的距离；和fw在短焦距长度极端处整个透镜系统的焦距长度。本专利技术的变焦透镜系统优选满足下列条件0.6＜f1n/f2n＜1.2 ... (4)其中f1n表示负第一透镜组的负第一透镜元件的焦距长度；和f2n表示负第一透镜组的负第二透镜元件的焦距长度。负第一透镜组的负第二透镜元件可以由负双凹透镜元件构成。正第二透镜组可以包括从物方顺序的正第一透镜元件、正第二透镜元件、负第三透镜元件、和正第四透镜元件。正第二透镜组优选满足下列条件vp-vn＞23... (5)其中vp表示正第二透镜组的正第二透镜元件的阿贝(Abbe)数；和vn表示正第二透镜组的负第三透镜元件的阿贝(Abbe)数。本专利技术的变焦透镜组优选满足下列条件-1.1＜ft/f1G＜-0.6 ... (6)其中f1G表示负第一透镜组的焦距长度。正第二透镜组的第四透镜元件优选包括至少一个非球面表面。优选光阑固定为在沿光轴预定位置的固定单元，从而光阑和所述变焦透镜系统的影像平面(image plane)之间的距离不变。附图说明下面参照附图，详细描述本专利技术，其中图1是根据本专利技术第一实施例的变焦透镜系统的透镜装置；图2A，2B，2C和2D表示图1所示的透镜装置在短焦距长度极端产生的像差；图3A，3B，3C和3D表示图1所示的透镜装置在长焦距长度极端产生的像差；图4是根据本专利技术第二实施例的变焦透镜系统的透镜装置；图5A，5B，5C和5D表示图4所示的透镜装置在短焦距长度极端产生的像差；图6A，6B，6C和6D表示图4所示的透镜装置在长焦距长度极端产生的像差；图7是根据本专利技术第三实施例的变焦透镜系统的透镜装置；图8A，8B，8C和8D表示图7所示的透镜装置在短焦距长度极端产生的像差；图9A，9B，9C和9D表示图7所示的透镜装置在长焦距长度极端产生的像差；图10是根据本专利技术第四实施例的变焦透镜系统的透镜装置；图11A，11B，11C和11D表示图10所示的透镜装置在短焦距长度极端产生的像差；图12A，12B，12C和12D表示图10所示的透镜装置在长焦距长度极端产生的像差；图13是根据本专利技术第五实施例的变焦透镜系统的透镜装置；图14A，14B，14C和14D表示图13所示的透镜装置在短焦距长度极端产生的像差；图15A，15B，15C和15D表示图13所示的透镜装置在长焦距长度极端产生的像差； 图16是根据本专利技术变焦透镜系统的透镜组移动路径的示意图。具体实施例方式如图16所示的透镜组移动路径所示，本专利技术的变焦透镜系统包括从物方顺序的负第一透镜组10、光阑S、和正第二透镜组20。从短焦距长度极端到长焦距长度极端的变焦时，负第一透镜组10朝像方移动，和正第二透镜组20向物方移动。光阑S的轴向位置保持固定，从而在变焦时光阑S和影像平面之间的距离不变。在光阑(光阑单元)S保持不变的情况下，在短焦距长度极端处，光阑S和负第一透镜组10之间的距离，和光阑S和正第二透镜组20之间的距离可以更长。这个装置有利于校正在广视角时产生的轴外像差(off-axis aberration)。在设置固态图像传感器诸如CDD的数字照相机的变焦透镜系统中，已知从短焦距长度极端到长焦距长度极端要求聚焦远心，以便防止阴影等的出现。即，为了较小发射角的变焦，通常有利地采用具有从物方顺序的负透镜组和正透镜组的反远距焦点型变焦透镜系统；因此，本专利技术的变焦透镜系统采用反远距焦点型变焦透镜系统。此外，本专利技术的变焦透镜系统在短焦距长度极端处实现大约50°的半视角。理论上负第一透镜组10所需的最少透镜元件数是两个，即，负透镜元件和正透镜元件。但是，如果试图用两个透镜元件实现大约50°的半视角，负第一透镜元件的第二表面(即，像方表面)的曲率半径太小，这样会产生轴外像差。因此，在本专利技术的变焦透镜系统中，构成负第一透镜组10的透镜元件数增大到三个，即，从物方顺序的负第一透镜元件、负第二透镜元件、和正第三透镜元件。不用说，用四个透镜元件构建的负第一透镜组10可以比少于四个透镜元件的负第一透镜组10负更容易校正像差。但是，这种四个透镜元件的装置增加负第一透镜组10的厚度。因此，增加变焦透镜系统的总长，不能获得较小的变焦透镜系统。为了使变焦透镜系统的总长短一些，应该考虑各个透镜组的行进距离和各个透镜组的厚度。在本专利技术中，在从短焦距长度极端到长焦距长度极端变焦时，负第一透镜组10设置成朝像方移动，正第二透镜组20设置成朝物方移动。由于这种设置，如果为了获得更大的变焦率，试图将各个透镜组的行进距离设定得更长，在短焦距长度极端处变焦透镜系统的总长不期望地变得更长。条件(1)涉及正第二透镜组20的折射能力。通过使其折射能力更强以满足条件(1)，而使变焦率更大，同时减少像差的产生。如果使正第二透镜组20的折射能力强到ft/f2G超过条件(1)的上限的程度，在正第二透镜组20中过度地产生像差。因此，难以校正从短焦距长度极端到中间焦距长度的焦距长度范围内的轴外像差。同样，难以校正从中间焦距长度到长焦距长度极端的另一焦距长度范围的轴向像差。如果使正第二透镜组20的折射能力弱到ft/f2G超过条件(1)的下限的程度，难以校正负第一透镜组10的负折射能力产生的剩余像差。因此，应该指出，负第一透镜组10的负折射能力需要保持足够的聚焦远心。条件(2)规定在变焦时的负第一透镜组10和正第二透镜组20之间距离的变化量。换句话说，条件(2)表示在满足条件(1)的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜系统，其包括从物方顺序的负第一透镜组、光阑、和正第二透镜组，其中通过沿所述变焦透镜系统的光轴移动所述负第一透镜组和所述正第二透镜组进行变焦；其中所述负第一透镜组包括从物方顺序的负第一透镜元件、负第二透镜元件、正第 三透镜元件；和其中所述变焦透镜系统满足下列条件：０．７＜ｆｔ／ｆ２Ｇ＜１．１其中ｆｔ表示在长焦距长度极端处整个变焦透镜系统的焦距长度；和ｆ２Ｇ表示正第二透镜组的焦距长度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：榎木隆，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]