变焦透镜系统和具有该系统的图像拾取设备技术方案

至少一个实施例涉及一种变焦透镜系统，从物侧到像侧按顺序包括：具有负折射能力的第一透镜单元；具有正折射能力的第二透镜单元；以及具有正折射能力的第三透镜单元，在该具体实施例中，在变焦过程中，所述变焦透镜系统改变第一和第二透镜单元之间的间隔以及第二和第三透镜单元之间的间隔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变焦透镜系统，特别(但不是排他地)涉及一种可与光学摄影系统结合使用或者用于光学摄影系统中的变焦透镜系统。
技术介绍
近年来，随着使用固态图像拾取元件的摄像机和数码静物相机的发展，需要可用于照相机中的图像拾取光学系统具有包括宽视角和大孔径比的变焦透镜。在这种类型的照相机中，各种光学元件(例如低通滤波器和色彩校正滤波器)可设置在透镜最后面部分和图像拾取元件之间。因此，用于常规照相机中的光学系统需要具有比较靠后的焦点的透镜系统。另外，在使用适于彩色图像的图像拾取元件的照相机中，可用于照相机中的光学系统需要在图像一侧具有令人满意的远心性能以避免色彩发暗。目前，常规系统采用所谓的短变焦类型的两单元变焦透镜，这种类型的变焦透镜由两个透镜单元构成具有负屈光力的第一透镜单元；以及具有正屈光力和在改变透镜之间的间隔的同时进行变焦的第二透镜单元。在这些短变焦类型的变焦透镜中，可具有正屈光力的第二透镜单元移动以改变放大率，并且可具有负屈光力的第一透镜单元移动以补偿与放大率的变化相关的图像位置。在这样两个透镜单元中，变焦比大约为2。另外，为了使得整个透镜形成紧凑的形状同时达到二或者更高的变焦比，常规系统采用所谓的三单元变焦透镜，其中具有负或者正屈光力的第三透镜单元设置在两单元变焦透镜的像侧(例如，日本审定专利申请公开(Kokoku)No.7-3507(对应于USP 4810072)和日本审定专利申请公开(Kokoku)No.6-40170(对应于USP 4647160))。常规系统论述了各种三单元变焦透镜(例如，日本未审定专利公开(Kokai)No.63-13593(对应于USP 4838666)，日本未审定专利公开(Kokai)No.7-261083)。在日本未审定专利公开(Kokai)No.3-288113(对应于USP5270863)中描述的常规三单元变焦透镜中，变焦透镜包括具有负屈光力的固定的第一透镜单元以及可移动以进行变焦的具有正屈光力的第二和第三透镜单元。另外，在其中第一透镜单元具有负屈光力以及第二和第三透镜单元具有正屈光力的三单元变焦透镜中，常规系统论述了一种构造，其中第二透镜单元是由正第一透镜子单元、正第二透镜子单元、负第三透镜子单元和负第四透镜子单元构成(例如，日本未审定专利公开(Kokai)No.9-258103(对应于USP 5872660)，日本未审定专利公开(Kokai)No.11-52246(对应于USP 6124984)，日本未审定专利公开(Kokai)No.11-174322，日本未审定专利公开(Kokai)No.11-194274，日本专利No.3466385，日本未审定专利公开(Kokai)No.2002-23053(对应于USP 6618210)，日本未审定专利公开(Kokai)No.2002-196240(对应于USAA 2002149857))。其他常规系统论述了三单元变焦透镜，它由具有负、正和正屈光力的透镜单元构成，具有三或者更高的变焦比(例如，日本未审定专利公开(Kokai)No.4-217219，日本未审定专利公开(Kokai)No.10-039214，日本未审定专利公开(Kokai)No.10-213745，日本未审定专利公开(Kokai)No.11-119101(对应于USP 6038084)，日本未审定专利公开(Kokai)No.11-174322，日本未审定专利公开(Kokai)No.2001-42218(对应于USP 6304389)，日本未审定专利公开(Kokai)No.2002-365545(对应于USAA 2003103157)，日本未审定专利公开(Kokai)No.2002-267930(对应于USP 6498688)，日本未审定专利公开(Kokai)No.2003-156686以及日本专利No.2895843(对应于USP4828372))。为35毫米胶卷照片设计的常规三单元变焦透镜具有这样一个过长的后焦点和不令人满意的远心性能，这样的透镜通常不适于用在使用固态图像拾取元件的图像拾取设备中。另一方面，一种所谓的回缩类型的变焦透镜已经广泛使用，其中在非拍摄时间，透镜单元之间的间隔被减小到不同于在拍摄时刻的间隔，并且从照相机主体伸出的透镜的长度减小以实现照相机的紧凑尺寸和变焦透镜的高变焦比。一般地，当构成变焦透镜的每一个透镜单元的透镜数量较大时，每一个透镜单元在光轴上的长度增大。当每一个透镜单元在变焦和聚焦中的移动量大时，透镜系统的总长度增大。因此，通常不能达到所需的回缩长度，并且使得使用一种回缩类型的变焦透镜变得困难。当变焦透镜的变焦比增大时，这种趋势增大。另一方面，当使用非球面透镜时，透镜的数量可减少。但是，非球面透镜比球面透镜贵。因此，当非球面透镜的数量增大时，成本增大。
技术实现思路
至少一个实施例涉及一种变焦透镜，其中构成透镜的数量被设定地尽可能少但具有极好的光学性能。根据至少一个实施例的变焦透镜系统按照从物侧到像侧的顺序包括具有负折射能力的第一透镜单元、具有正折射能力的第二透镜单元和具有正折射能力的第三透镜单元。另外，在变焦过程中第一和第二透镜单元之间的间隔以及第二和第三透镜单元之间的间隔改变。在这样的变焦透镜系统中，每一个透镜单元的构造和各个透镜单元的布置被适合设定。附图说明图1示出了实施例1的变焦透镜的截面图；图2示出了实施例1的变焦透镜的像差图；图3示出了实施例2的变焦透镜的截面图；图4示出了实施例2的变焦透镜的像差图；图5示出了实施例3的变焦透镜的截面图；图6示出了实施例3的变焦透镜的像差图；图7示出了实施例4的变焦透镜的截面图；图8示出了实施例4的变焦透镜的像差图；图9示出了实施例5的变焦透镜的截面图；图10示出了实施例5的变焦透镜的像差图；图11示出了实施例6的变焦透镜的截面图；图12示出了实施例6的变焦透镜的像差图；图13示出了实施例7的变焦透镜的截面图；图14示出了实施例7的变焦透镜的像差图；图15示出了实施例8的变焦透镜的截面图；图16示出了实施例8的变焦透镜的像差图；图17示出了实施例9的变焦透镜的截面图；图18示出了实施例9的变焦透镜的像差图；图19示出了实施例10的变焦透镜的截面图；图20示出了实施例10的变焦透镜的像差图；图21示出了实施例11的变焦透镜的截面图；图22示出了实施例11的变焦透镜的像差图；图23示出了实施例12的变焦透镜的截面图；图24示出了实施例12的变焦透镜的像差图；图25示出了实施例13的变焦透镜的截面图；图26示出了实施例13的变焦透镜的像差图；图27示出了实施例14的变焦透镜的截面图；图28示出了实施例14的变焦透镜的像差图；以及图29示出了一个图像拾取设备的主要部分的示意图。具体实施例方式实施例的下列描述仅是说明性的并且不是对本专利技术、其应用和用途的限制。实施例可以可操作的方式与形成成像系统的各种成像装置相连(例如，电子照相机、便携式摄像放像一体机、摄像机、数码静物相机、胶片照相机、广播照相机、本领域技术人员已知的其他成像装置以及等同装置)。本领域技术人员已知的方法、技术、设备和材料不再详细描述但在适合的情况下可为允许描述的一部分。例如，透镜和透镜单元被讨论并且可用于形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜系统，从物侧到像侧按顺序包括：具有负折射能力的第一透镜单元；具有正折射能力的第二透镜单元；以及具有正折射能力的第三透镜单元，其中，在变焦过程中第一和第二透镜单元之间的间隔以及第二和第三透镜单元之间 的间隔改变，并且假定：在从广角端到望远端的变焦过程中第二透镜单元的移动量为△２Ｘ；在广角端所述第二透镜单元与第三透镜单元之间的间隔为Ｄ２３Ｗ；第一和第二透镜单元的焦距分别为ｆ１和ｆ２；在广角端整个系统的焦距为ｆＷ，满足以下条件： １．７＜△２Ｘ／＊＜２．３以及０．５＜Ｄ２３Ｗ／ｆＷ＜１．２。

【技术特征摘要】
...

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