变焦透镜和图像拾取装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及变焦透镜和图像拾取装置。变焦透镜具有宽视角、高变焦比和高的光学性能，从物侧到像侧依次包含：具有正折光力的第一透镜单元；具有负折光力的第二透镜单元；具有正折光力的第三透镜单元；和具有正折光力的第四透镜单元。第二透镜单元和第四透镜单元为了变焦在光轴上移动。第二透镜单元从物侧到像侧依次由三个负透镜元件和一个正透镜元件构成。变焦透镜满足这里，ｆ２表示第二透镜单元的焦距，ｆｗ和ｆｔ分别表示整个变焦透镜在广角端和望远端的焦距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变焦透镜和诸如摄像机、静态胶片/数字照相机、TV照相机和监视照 相机之类的具有变焦透镜的图像拾取装置。
技术介绍
诸如摄像机和数字静态照相机之类的图像拾取装置作为图像拍摄光学系统需要 具有宽视角、高变焦比和高的光学性能的变焦透镜。一般地，通过增大变倍透镜单元的折光力或增大其用于变焦的移动量获得高变焦 比。但是，这种变倍透镜单元的折光力和移动量的增大增大变焦中的像差变化，这使得难以 在整个变焦范围上获得高的光学性能。因此，为了在实现高的变焦比的同时在整个变焦范围上获得具有宽视角的变焦透 镜的高的光学性能，适当地设定变焦类型、各透镜单元的折光力和透镜配置是重要的。已知这样的变焦透镜，每一个所述的变焦透镜由从物侧到像侧(像面侧)依次 具有正折光力、负折光力、正折光力和正折光力的四个透镜单元构成。在这样的变焦透 镜中，还已知这样一种变焦透镜，其中，所述四个透镜单元中的第二透镜单元移动以执 行变倍，并且其第四透镜单元移动以校正由变倍导致的像面变化并执行聚焦(美国专利 No. 5，963，378、美国专利 No. 6，166，864 和美国专利 No. 7，193，787)。此外，作为以上的四透镜单元变焦透镜中的一种，已知具有约20倍的高变焦比的 变焦透镜(美国专利公开No. 2008/0043344和美国专利No. 7，466，496)。对于这些四透镜单元变焦透镜，适当地设定作为用于变倍的主透镜单元的第二透 镜单元的配置是特别重要的。例如，第二透镜单元的折光力、透镜配置和透镜材料的不适当 的设定使得难以获得宽视角、高变焦比和整个变焦范围上的高的光学性能。
技术实现思路
本专利技术提供能够实现宽视角、高变焦比和在整个变焦范围上的高的光学性能的变 焦透镜。本专利技术作为其一个方面提供一种变焦透镜，该变焦透镜从物侧到像侧依次包含 具有正折光力的第一透镜单元；具有负折光力的第二透镜单元；具有正折光力的第三透镜 单元；和具有正折光力的第四透镜单元。第二透镜单元和第四透镜单元为了变焦在光轴上 移动。第二透镜单元从物侧到像侧依次由三个负透镜元件和一个正透镜元件构成。变焦透 镜满足以下的条件0.54<| f2 | /V (fw- ft) <0. 66这里，f2表示第二透镜单元的焦距，fw表示整个变焦透镜在广角端的焦距，ft表 示整个变焦透镜在望远端的焦距。本专利技术作为其另一方面提供一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括上述的变焦 透镜和被配置为光电转换由变焦透镜形成的光学图像的图像拾取元件。通过以下的描述和附图，本专利技术的其它方面将变得清晰。 附图说明图1是作为本专利技术的实施例1的变焦透镜在广角端的截面图。图2示出实施例1的变焦透镜的像差图。图3是作为本专利技术的实施例2的变焦透镜在广角端的截面图。图4示出实施例2的变焦透镜的像差图。图5是作为本专利技术的实施例3的变焦透镜在广角端的截面图。图6示出实施例3的变焦透镜的像差图。图7是作为本专利技术的实施例4的变焦透镜在广角端的截面图。 图8示出实施例4的变焦透镜的像差图。图9是作为本专利技术的实施例5的变焦透镜在广角端的截面图。图10示出实施例5的变焦透镜的像差图。图11是作为本专利技术的实施例6的变焦透镜在广角端的截面图。图12示出实施例6的变焦透镜的像差图。图13是设置有实施例1 6中的任一个实施例的变焦透镜的图像拾取装置的示 意图。具体实施例方式以下，将参照附图描述本专利技术的示例性实施例。以下描述的本专利技术的实施例中的每一个实施例的变焦透镜从物侧到像侧(也称 为“像面侧”)依次包含具有正折光力的第一透镜单元、具有负折光力的第二透镜单元、具 有正折光力的第三透镜单元和具有正折光力的第四透镜单元。第二透镜单元和第四透镜单 元为了变焦在光轴上移动。图1是第一实施例(实施例1)的变焦透镜在广角端(短焦距端)的截面图。图 2示出实施例1的变焦透镜聚焦于无限远物体时该变焦透镜在广角端(A)、在中间变焦位置 ⑶和在望远端(长焦距端)(C)的像差图。图3是第二实施例(实施例2)的变焦透镜在广角端的截面图。图4示出实施例 2的变焦透镜聚焦于无限远物体时该变焦透镜在广角端(A)、在中间变焦位置(B)和在望远 端(C)的像差图。图5是第三实施例(实施例3)的变焦透镜在广角端的截面图。图6示出实施例 3的变焦透镜聚焦于无限远物体时该变焦透镜在广角端(A)、在中间变焦位置(B)和在望远 端(C)的像差图。图7是第四实施例(实施例4)的变焦透镜在广角端的截面图。图8示出实施例 4的变焦透镜聚焦于无限远物体时该变焦透镜在广角端(A)、在中间变焦位置(B)和在望远 端(C)的像差图。图9是第五实施例(实施例5)的变焦透镜在广角端的截面图。图10示出实施例 5的变焦透镜聚焦于无限远物体时该变焦透镜在广角端(A)、在中间变焦位置(B)和在望远 端(C)的像差图。4图11是第六实施例(实施例6)的变焦透镜在广角端的截面图。图12示出实施 例6的变焦透镜聚焦于无限远物体时该变焦透镜在广角端(A)、在中间变焦位置(B)和在望 远端(C)的像差图。图13是配备有实施例1 6中的任一个的变焦透镜的摄像机(图像拾取装置) 的示意图。在变焦透镜的各截面图中，附图标记B1表示具有正折光力(即“光焦度”，其是指 焦距的倒数)的第一透镜单元，附图标记B2表示具有负折光力的第二透镜单元，附图标记 B3表示具有正折光力的第三透镜单元，附图标记B4表示具有正折光力的第四透镜单元。附 图标记G表示包含诸如滤光器和面板之类的光学构件的光学块。光学块在以下描述的数值 例中被示为没有折光力的第五透镜单元。附图标记IP表示像面，当变焦透镜被用作摄像机或数字静态照相机的图像拍摄 光学系统时，诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的固态图像拾取元件的图像拾取表面被置 于像面处，并且，当变焦透镜被用作胶片照相机的图像拍摄光学系统时，胶片表面被置于像 面处。附图标记SP表示孔径光阑，所述孔径光阑被设置为比第三透镜单元B3更接近物 体(被设置在第二透镜单元B2和第三透镜单元B3之间)。在球面像差的各像差图中，实线示出d线的球面像差，两点划线示出g线的球面像 差。在像散的各像差图中，虚线示出子午像面上的像散，实线示出弧矢像面上的像散。倍率 色差由g线示出。附图标记Fno表示F数，附图标记(0表示半视角。在各实施例中，广角端和望远端的变焦位置意味着与用于变倍的透镜单元(各实 施例中的第二透镜单元B2)在光轴上的可移动范围的机械端部对应的位置。在各实施例中，为了从广角端的变焦位置变焦到望远端的变焦位置，第二透镜单 元B2向像侧移动以执行变倍，并且，通过沿向着物体凸起的轨迹向物侧移动第四透镜单元 B4校正由变倍导致的像面变化。此外，各实施例的变焦透镜是其中在光轴上移动第四透镜 单元B4以执行聚焦的后焦点型变焦透镜。实线曲线4a和虚线曲线4b分别示出被移动以校正由当变焦透镜聚焦于无限远物 体和近距离物体上时的从广角端到望远端的变焦导致的像面变化的第四透镜单元B4的移 动轨迹。向着物体凸起的第四透镜单元B4的移动轨迹(4a和4b)使得能够有效利用第三 透镜单元B3和第四透镜单元B4之间的空间以充分地减小变焦透镜的总长。第一透镜单元 B1和第三透镜单元B3不为了变焦和聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜，该变焦透镜从物侧到像侧依次包含：具有正折光力的第一透镜单元；具有负折光力的第二透镜单元；具有正折光力的第三透镜单元；和具有正折光力的第四透镜单元，其中，第二透镜单元和第四透镜单元为了变焦在光轴上移动，并且，第二透镜单元从物侧到像侧依次由三个负透镜元件和一个正透镜元件构成，其特征在于，满足以下的条件：０．５４＜｜ｆ２｜／＊＊＊＜０．６６这里，ｆ２表示第二透镜单元的焦距，ｆｗ表示整个变焦透镜在广角端的焦距，ｆｔ表示整个变焦透镜在望远端的焦距。

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