变焦镜头、信息设备和成像装置制造方法及图纸

技术编号:3964781 阅读:143 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种变焦镜头,包括:具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组和具有正屈光力的第四透镜组,所述透镜组从物侧到像侧依次设置;和设置在第三透镜组的物侧的孔径光阑。在所述变焦镜头从广角端向远摄端改变放大率时,第一和第二透镜组之间的间隔增大,第二和第三透镜组之间的间隔减小,而第三和第四透镜组之间的间隔改变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及优选用在数码相机中的变焦镜头,所述数码相机配置成经由图像获取设备诸如固态图像获取设备来获取主体图像,更具体地说,涉及优选用作获取移动图像的 视频相机和获取静态图像的静态图像相机以及以银盐胶片作为图形记录介质的银盐相机 中的成像光学系统,而且涉及具有该变焦镜头的信息设备,具有该变焦镜头作为成像光学 系统的成像装置等等。
技术介绍
近来,取代以银盐胶片作为图像记录介质的胶片型静态相机,即银盐相机,一种成 像装置诸如借助固态图像获取设备诸如CCD(电荷耦接器件)图像获取设备、CMOS(互补金 属氧化物半导体)图像获取设备等获取主体静态图像、视频或移动图像的数码相机,以及 具有这种相机功能的信息设备例如个人数字助理,已经被广泛采用。上述设备方面的用户 需求已经越来越多样化,具体来说,在用户需求当中,要求尺寸小且在较广的场角中具有较 高可变光焦度比(variable power ratio)的成像装置。为了减小用作这种成像装置中的成像光学系统的变焦镜头的尺寸,需要在改变变 焦镜头放大率时减小镜头的总长度(就是说,从最靠近物侧的镜头表面到像平面的距离), 更具体地说,需要减小镜头在远摄端的总长度。此外,为了减小成像装置的尺寸,重要的是 通过降低每个透镜组的厚度来限制镜头收缩状态下的总长度。为了实现高性能的变焦镜 头,考虑到应用于高端数码相机的可能性,在整个变焦范围内需要与至少5百万以上到10 百万像素的图像获取设备对应的清晰度。为了实现成像光学系统较广的场角,优选在广角端实现半场角为38度或更大。在 采用宽度为35mm的银盐胶片(所谓的Leica胶片)的银盐相机中,38度的半场角对应于 28讓的焦距。为了实现更高的可变光焦度比,对于一般摄影而言,能从焦距28mm到300mm改变 放大率的变焦镜头,即大约10倍的可变光焦度比足以满足需要。虽然存在用于数码相机的各种变焦镜头,但是具有5组或更多组透镜的变焦镜头 并不适合小尺寸相机,因为难于降低透镜组的总厚度。作为适合高可变光焦度比以及大光圈的、具有四个透镜组的变焦镜头,在日 本专利申请公开 2004-199000,2005-326743,2008-76493,2008-96924,2008-26837, 2008-112013,and 2008-107559中公开一种变焦镜头的例子,该变焦镜头包括具有正屈光 力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、孔径光阑、具有正屈光力的第三透镜组和具 有正屈光力的第四透镜组,所述透镜组从物侧依次设置,在变焦镜头从广角端向远摄端改 变放大率时,第一和第二透镜组之间的间隔增大,第二和第三透镜组之间的间隔减小,第三 和第四透镜组之间的间隔改变,并且第二透镜组从物侧开始依次包括负透镜、正透镜和负 透镜。日本专利申请公开文件 2004-199000,2005-326743,2008-76493,and2008_96924中公开的变焦镜头具有大约2. 8到6. 8倍的可变光焦度比,因此不足以满足上述用户需求。日本专利申请公开文件2008-26837公开的变焦镜头具有大约10倍的可变光焦度比,但是具有较大的远摄比,因此并不优选用于提供紧凑的尺寸。日本专利申请公开文件2008-112013公开的变焦镜头具有显著较大的可变光焦 度比,就是说大约9. 5倍,和广角端大约40度的场角以及相对较小的远摄比。在这一点,满 足用户需求,但是镜头性能、像差诸如色差需要进一步改善。就是说,参照日本专利申请公 开文件2008-112013中所示的具体配置,如上所述可以在广角端获得较广的半场角以及足 够大的可变光焦度比。但是,在远摄端,畸变较大,即10%或更大,因此即使校正了畸变,校 正量也很大,所以图像质量退化。日本专利申请公开文件2008-107559中公开的变焦镜头在一种具体配置示例中, 在广角端具有大约40度的宽半场角,但是可变光焦度比大约为5倍。此外,广角端畸变大 约为10%,因此即使校正了畸变,校正量也很大,所以图像质量退化。如上所述,上述现有技术中公开的变焦镜头无法满足用户需求,即实现高可变光 焦度比、较广的场角以及较小的尺寸,同时减小像差。需要提供一种可变光焦度比较高、场 角较广并且尺寸较小以及像差较小的变焦镜头。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种变焦镜头、信息设备成像装置,它们能充分校正像差,并 具有足够广的场角,即广角端半场角为38度或更大,具有10倍或更大的较高可变光焦度 比,并且具有足以用于5百万以上到10百万像素的小尺寸高清晰度图像获取设备的较高清 晰度。为了实现上述目标,符合本专利技术实施方式的变焦镜头包括具有正屈光力 (refractive power)的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透 镜组和具有正屈光力的第四透镜组,所述透镜组从物侧到像侧依次设置;和设置在第三透 镜组的物侧的孔径光阑,所述第二透镜组包括从物侧起依次设置的负透镜、正透镜和负透 镜。在所述变焦镜头从广角端向远摄端改变放大率时,第一和第二透镜组之间的间隔增大, 第二和第三透镜组之间的间隔减小,而第三和第四透镜组之间的间隔改变。满足以下条件 式⑴和⑵(1)0. 50 < fl/ft < 0. 80 ; (2)vdlave > 47,其中fl是第一透镜组的焦距,ft是变焦镜头远摄端焦距,而vdlave是第一透镜 组的平均Abbe数。附图说明图IA是符合示例1或11的变焦镜头在广角端的截面示意图;图IB是符合示例1或11的变焦镜头在预定中间焦距位置的截面示意图;图IC是符合示例1或11的变焦镜头在远摄端的截面示意图;图2是符合示例1或11的变焦镜头在广角端的球面像差、像散性、畸变和彗形像 差的像差曲线视图;图3是符合示例1或11的变焦镜头在中间焦距位置的球面像差、像散性、畸变和彗形像差的像差曲线视图;图4是符合示例1或11的变焦镜头在远摄端的球面像差、像散性、畸变和彗形像差的像差曲线视图;图5A是符合示例2、6或12的变焦镜头在广角端的截面示意图;图5B是符合示例2、6或12的变焦镜头在预定中间焦距位置的截面示意图;图5C是符合示例2、6或12的变焦镜头在远摄端的截面示意图;图6是符合示例2、6或12的变焦镜头在广角端的球面像差、像散性、畸变和彗形 像差的像差曲线视图;图7是符合示例2、6或12的变焦镜头在中间焦距位置的球面像差、像散性、畸变 和彗形像差的像差曲线视图;图8是符合示例2、6或12的变焦镜头在远摄端的球面像差、像散性、畸变和彗形 像差的像差曲线视图;图9A是符合示例3、7或13的变焦镜头在广角端的截面示意图;图9B是符合示例3、7或13的变焦镜头在预定中间焦距位置的截面示意图;图9C是符合示例3、7或13的变焦镜头在远摄端的截面示意图;图10是符合示例3、7或13的变焦镜头在广角端的球面像差、像散性、畸变和彗形 像差的像差曲线视图;图11是符合示例3、7或13的变焦镜头在中间焦距位置的球面像差、像散性、畸变 和彗形像差的像差曲线视图;图12是符合示例3、7或13的变焦镜头在远摄端的球面像差、像散性、畸变和彗形 像差的像差曲线视图;图13A是符合示例4、8或14的变焦镜头在广角端的截面示意图;图13B本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种变焦镜头,包括:具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组和具有正屈光力的第四透镜组,所述透镜组从物侧到像侧依次设置;和设置在第三透镜组的物侧的孔径光阑;和所述第二透镜组包括从物侧起依次设置的负透镜、正透镜和负透镜,在所述变焦镜头从广角端向远摄端改变放大率时,第一和第二透镜组之间的间隔增大,第二和第三透镜组之间的间隔减小,而第三和第四透镜组之间的间隔改变;且满足以下条件式(1)和(2):(1)0.50<f1/ft<0.80;(2)vd1ave>47,其中f1是第一透镜组的焦距,ft是变焦镜头远摄端焦距,而vd1ave是第一透镜组的平均Abbe数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:高野洋平厚海广道
申请(专利权)人:株式会社理光
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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