变焦透镜制造技术

一种变焦透镜包括，从物侧依次为：具有一总负折射率的第一透镜组；和具有一总正折射率的第二透镜组。通过移动第二透镜组改变变焦因子。通过移动随着通过第二透镜组的移动导致的变焦因子的变化的第一透镜组来调焦。第一透镜组包括具有负折射率的第一个透镜和具有正折射率的第二个透镜。第二透镜组包括具有正折射率的第三个透镜、粘合在一起的具有正折射率的第四个透镜和具有负折射率的第五个透镜、和具有正折射率的第六个透镜。粘合透镜构成一具有一凸表面朝向物侧的弯月形。作为结果的透镜是在长度上短的、紧凑的、并且适用于数字照相机。

【技术实现步骤摘要】
通过引用包括在此本申请按照35U.S.C.§119要求2004年5月6号提交的日本专利申请第2004-137028号的优先权。本申请的内容通过总引用包含在此。
技术介绍
本专利技术涉及一种装备诸如CCD的固态成像元件的适用于摄影机、数字照相机的紧凑的变焦透镜。更具体地，本专利技术涉及一种装备具有高像素点数的固态成像元件的适用于摄影机、数字照相机的紧凑的变焦透镜。近年来，在诸如用于数字照相机和摄影机的CCD那样的固态成像元件方面有着重大的技术进步，导致更高的密度和增大的像素点值。与此相伴地，有一种对具有出众光学特性的透镜的要求。同样，随着数字照相机和摄影机的紧凑性不断增强，强烈要求安装在这些设备上的用于成像的变焦透镜是紧凑的和重量轻的。为了提供优良的便携性，对紧凑性的需要特别包括当设备被携带时透镜的缩短，也就是，透镜在贮藏时可以更薄。为了有效利用光线，微透镜是在诸如CCD那样的固态成像元件的表面上构成的。结果，如果到达固态成像元件的光线的入射角太高，则会发生光晕〔所谓的‘阴影’〕，导致光线没有进入固态成像元件。结果，期望固态成像元件一起使用的透镜的位置，使得出射光瞳可与成像面、一远心光学系统保持一足够的距离，其中到达固态成像元件的入射角，也就是出射角可以保持很小。随着与近年来的技术进步相伴的在微透镜中的改进，高达15度左右的入射角可以没问题地使用。对于传统的变焦系数约为2或3的变焦透镜，揭示过许多诸如那些安装在紧凑照相机上的变焦透镜的例子，其中使用了两个透镜组〔例如，参阅日本公开专利文献第2003-075721号和日本公开专利文献第2003-307676号〕。这些变焦透镜是由具有正折射率的第一透镜组和具有负折射率的第二透镜组构成的所谓的远距离照相类型的双组变焦透镜。这种设计的优势在于当透镜被贮藏时允许其较薄。但是，在具有正折射率的第一透镜组和具有负折射率的第二透镜组以这种类型结构中，最外围的光线的出射角尤其在广角端变得太大。结果，对于诸如CCD这样的固态成像元件使用这种设计是极为困难的。在另一个已知的结构中，一种具有双组结构的变焦透镜包括，从物侧到像平面侧依次是具有一总负折射率的第一透镜组、和具有一总正折射率的第二透镜组〔例如，参看日本公开专利文献第3000-035537号〕。但是，因为第一透镜组是由四个依次具有正折射率、负折射率、负折射率、和正折射率的透镜构成，当第一透镜组被贮藏〔缩回〕时照相机的总长度很长。同样，因为离物侧最远的透镜具有一正折射率，即使它可以有效地纠正畸变像差，这依然会导致对离物侧最远的透镜提供大的外部直径，使更薄、更紧凑的设计变得困难。使用诸如上述的那些双组变焦透镜，最外围光线的出射角，尤其在广角端，变得很大，这阻碍了远心和这些结构用于近来的具有高像素值的固态成像元件。同样，使用传统的双组变焦透镜，第一透镜组由大量的增加部件数目的透镜组成。这使得完成一个紧凑的、重量轻的设计变得困难。特别地，当照相机被贮藏时一种很薄的设计是不可能完成的。结合附图阅读下面关于本专利技术的描述，本专利技术上述的和其它的目的、特征和优点将会变得明显，其中同样的参考数字代表相同的元件。
技术实现思路
本专利技术克服这些问题并且提供一种轻巧而且紧凑的变焦透镜。此变焦透镜适用于近来的具有高像素值的固态成像元件，尤其在贮藏照相机时提供一种很薄的设计，并且提供具有有效的多种像差修正的很好的光学性质。进一步地讲，本专利技术的一个目的是提供一种薄的、紧凑的、适用于具有高像素值的固态成像元件的变焦透镜，同时该变焦透镜符合下列条件变焦因子大约2.5-3倍；在成像时〔从第一透镜组的前表面到像平面〕透镜系统的总长度小于或等于35mm；透镜组沿着光轴的总厚度〔第一透镜组的厚度加上第二透镜组的厚度〕小于或等于12mm；后截距至少5mm以允许放置一块低通滤光器；在广角端的透镜亮度〔F数值〕大约3.2；并且畸变像差度小于或等于|5％|。本专利技术的变焦透镜包括，从物侧到像平面依次为，具有全部负折射率的第一透镜组和具有总正折射率的第二透镜组，其中通过把第二透镜组从像平面侧移动至物侧以使变焦因子从广角端改变到远焦端，并且通过移动第一透镜组进行调焦，以纠正随变焦因子的变化而使像平面的变化。第一透镜组包括，从物侧依次为，具有负折射率的第一个透镜和具有正折射率的第二个透镜。第二透镜组包括，从物侧依次为，具有正折射率的第三个透镜，具有正折射率的第四个透镜和具有负折射率的第五个透镜，它们粘合在一起构成具有面向物侧凸起表面和总负折射率的弯月形；和具有正折射率的第六个透镜。这种结构提供包含六块透镜的两个透镜组，允许照相机在贮藏〔缩回〕时具有有效的光学特性、减少总长度、减少尺寸、并且提供一种薄而且紧凑的设计。根据上述结构，满足下面的条件〔1〕和〔2〕〔1〕0.5＜f2/|f1|＜1.3〔2〕1.25＜|f1|/fw＜2.5其中，f1是第一透镜组的焦距，f2是第二透镜组的焦距，并且fw是整个透镜系统在广角端的焦距。采用这种结构，可以达到不同的变焦因子，尤其是大约2.5-3倍的因子；可以获得能够有效修正畸变像差(distortion)、倍率色像差(lateral chromatic aberation)、球面像差(spherical aberration)、和非点像差(astigmatism)的出众的的光学性质；可以提供足够的远心；可以提供一种紧凑的、薄的设计。根据上述结构，满足下面的条件〔3〕和〔4〕〔3〕ν4＞ν5〔4〕1.0＜R7/R9＜3.0其中ν4是第四个透镜的色散系数(Abbe number)，ν5是第五个透镜的色散系数，R7是第四个透镜的物侧表面的曲率半径，并且R9是第五个透镜的像平面侧表面的曲率半径。采用这种结构，多种类型的像差，尤其是色像差和球面像差，可以被有效地修正。根据上述结构，满足下面的条件〔5〕和〔6〕〔5〕ν1-ν2＞10〔6〕D2/fw＞0.2其中ν1是第一个透镜的色散系数，ν2是第二个透镜的色散系数，D2是第一个透镜和第二个透镜之间沿着光轴的距离，fw是整个透镜系统在广角端的焦距。采用这种结构，多种类型的像差，尤其是色像差和球面像差，可以被有效地修正。根据上述结构，第一个透镜、第三个透镜、和第六个透镜中的每一个在物侧和/或像平面侧表面由非球面构成。采用这种结构，第一个透镜上的非球面提供有效的畸变像差和非点像差修正，第三个透镜上的非球面提供有效球面像差修正，并且第六个透镜上的非球面提供有效的非点像差和慧像差修正。结果，多种类型的像差可以全部被有效地修正。根据上述结构，第一个透镜在其一具有较小曲率半径的面上是一非球面。采用这种结构，多种类型的像差，尤其是畸变像差和非点像差，可以被有效地修正。根据上述结构，在第一个透镜上塑造非球面使得朝向边缘部分负折射率在减小。采用这种结构，多种的类型的像差，尤其是畸变像差和非点像差，可以被有效地修正。根据上述结构，第一个透镜是一种通过把由树脂材料制作的树脂层粘合到具有构成于树脂层上的非球面的玻璃透镜上而构成的混合透镜。如果只用玻璃材料或诸如塑料的树脂材料形成具有非球面的第一个透镜，则可用的玻璃材料或树脂材料的类型会被限制。但是，以这种结构，通过在玻璃透镜上涂敷一树脂层并且在该树脂层上形成一非球面，不同类型的玻璃材料可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜包括，从物侧到像平面侧依次为：具有总负折射率的第一透镜组，和具有总正折射率的第二透镜组；其中通过把所述的第二透镜组从所述的像平面侧移动至所述的物侧，变焦因子从广角端变化到远焦端；其中通过移动所述第 一个透镜组进行调焦，以纠正随所述变焦因子的变化而使所述像平面的变化。其中所述第一透镜组包括，从所述物侧依次为：具有负折射率的第一个透镜，和具有正折射率的第二个透镜；和其中所述第二透镜组包括，从所述物侧依次为： 具有正折射率的第三个透镜，具有正折射率的第四个透镜，具有负折射率的第五个透镜，所述第四个透镜和所述第五个透镜粘合在一起构成具有一凸表面朝向所述物侧的一弯月形并且具有一总负折射率，和具有正折射率的第六个透镜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：竹内穗高，
申请(专利权)人：日本电产科宝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]