变焦镜头和成像设备制造技术

为了提供一种能够进行近距离成像并且可以被以较低成本形成的变焦镜头。一种变焦镜头，基本上由从物体侧按顺序设置的具有正折射本领并在变焦变期间固定的第一透镜组(G1)、具有负折射本领并在变焦期间沿着光轴移动的第二透镜组(G2)、具有负折射本领并校正像面随着变焦的波动的第三透镜组(G3)、和具有正折射本领并在变焦期间固定的第四透镜组(G4)构成。对于在无穷远和预定距离之间的距离处的物体，通过沿着光轴(Z)移动形成第一透镜组(G1)的一部分的第十二透镜组(G12)来实现的聚焦。对于比所述预定距离近的距离的物体，通过沿着光轴(Z)移动第三透镜组(G3)来实现聚焦。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】变焦镜头和成像设备
本专利技术涉及一种变焦镜头和成像设备，并且具体地涉及允许比常规更近距离成像的变焦镜头、以及设置有该变焦镜头的成像设备。
技术介绍
传统上，作为优选安装在电视摄像机等上的、能够近距离成像的变焦镜头，例如，己知专利文献I中公开的变焦镜头。在专利文献I中公开的变焦镜头具有下述配置:通过沿着光轴移动整个第一透镜组实现在无穷远和预定距离之间的范围内的聚焦，并且通过将最靠近图像侧透镜组(第五透镜组)移向物体侧实现位于比所述预定距离近的距离处的物体的聚焦。现有技术文献专利文献专利文献1:日本未审查专利公开N0.10-206738
技术实现思路
关于以上述方式设置有近距离成像能力的变焦镜头，同样还预期通过两个透镜子组形成最靠近图像侧透镜组，以便另一个透镜子组(所谓的扩展器)可以可移除地插入所述两个透镜子组之间，以使整个系统朝向长焦侧移动，从而允许放大成像。在采用这种配置的情况中，难以采用如专利文献I中示出的、其中通过将最靠近图像侧透镜组移向物体侧实现聚焦的配置确保用于插入扩展器的空间。进一步，如果在扩展器前后的透镜子组之间设置大的间距以确保所述空间，则出射光瞳的位置靠近像面，从而导致色泽问题等出现的趋势更高。进一步，新添加用于移动最靠近图像侧透镜子组以允许更近距离成像的机构导致变焦镜头的成本增加。考虑到上述情况，本专利技术涉及提供一种变焦镜头，其能够进行近距离成像，可以被以较低成本形成，并且在确保用于插入扩展器的空间时不存在困难。本专利技术还涉及提供一种成像设备，其设置有上述变焦镜头并且能够进行比常规更近距离的成像。根据本专利技术的变焦镜头是以下所述的一种变焦镜头，该变焦镜头基本上由从物体侧按顺序设置的具有正折射本领并在放大倍率改变期间固定的第一透镜组、具有负折射本领并在放大倍率改变期间沿着光轴移动的第二透镜组、具有负折射本领并校正像面随着放大倍率改变的波动的第三透镜组、和具有正折射本领并在放大倍率改变期间固定的第四透镜组构成，其中在无穷远和预定距离之间的距离处的物体的聚焦通过沿着光轴移动整个第一透镜组或第一透镜组的一部分来实现，并且在比所述预定距离近的距离处的物体的聚焦通过沿着光轴移动第三透镜组来实现。如在本文中使用的描述“基本上由第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组构成”是指变焦镜头还可以包括实际上不具有任何光焦度的透镜、除透镜之外的光学元件，如孔径光阑和盖玻璃，以及机械部件，如透镜法兰、透镜镜筒、成像元件、相机抖动校正机构等。这同样适用于稍后将被描述的类似描述，即“第一透镜组基本上由第一组第一透镜子组和第一组第二透镜子组构成”和“第四透镜组基本上由第四组第一透镜子组、第四组第二透镜子组和第四组第三透镜子组构成”。更优选的是，根据本专利技术的变焦镜头被构造成使得在无穷远和所述预定距离之间的距离处的物体的聚焦通过沿着光轴移动第一透镜组的一部分来实现。在采用上述配置的情况中，希望的是，本专利技术的变焦镜头被构造成使得第一透镜组基本上由从物体侧按顺序设置的第一组第一透镜子组和第一组第二透镜子组构成，并且在无穷远和所述预定距离之间的距离处的物体的聚焦通过沿着光轴移动第一组第二透镜子组来实现。在本专利技术的变焦镜头中，希望的是，第四透镜组基本上由具有正折射本领的第四组第一透镜子组、设置在第四组第一透镜子组的图像侧并具有正折射本领的第四组第二透镜子组、和可移除地插入第四组第二透镜子组和第四组第一透镜子组之间的第四组第三透镜子组构成，其中当插入第四组第三透镜子组时，整个变焦镜头的焦距向着长焦侧移动。应当注意到，第四组第三透镜子组用作前述扩展器。希望的是，本专利技术的变焦镜头满足下述条件表达式:-0.8 < f3/ft < -0.2(1),其中f3是第三透镜组的焦距，以及ft是整个系统在长焦端处的焦距。进一步，希望的是，本专利技术的变焦镜头满足下述条件表达式:0.01 < k3/ft < 0.08 ⑵，其中k3是用于在长焦端处在所述预定距离和最小物体距离之间的范围内实现聚焦的第三透镜组的移动量，以及ft是整个系统在长焦端处的焦距。另一方面，根据本专利技术的成像设备包括根据本专利技术的上述变焦镜头。本专利技术的变焦镜头被构造成使得通过沿着光轴移动整个第一透镜组或第一透镜组的一部分来实现在无穷远和预定距离之间的距离处的物体的聚焦，并且通过沿着光轴移动第三透镜组来实现在比所述预定距离近的距离处的物体的聚焦。利用用于移动最初被设置用于实现放大倍率改变的第三透镜组的机构来以这种方式实现聚焦允许以较低的成本形成变焦镜头。在其中整个第一透镜组或仅第一透镜组的一部分移动以实现在无穷远和最小物体距离之间的整个范围内的聚焦的情况中，变焦镜头的整体长度、外径和质量增加，并且像差在无穷远和非常近的距离之间的范围内增加，从而导致性能恶化。相反，本专利技术的变焦镜头被构造成通过移动第三透镜组实现位于比预定距离更近的距离处的物体的聚焦。这允许缩短最小物体距离。而不会增加变焦镜头的整体长度、外径和质量。进一步，在所谓的电子凸轮结构应用于第三透镜的情况中，有助于变焦控制和聚焦控制两者。进一步，即使在扩展器设置在第四透镜组中时，移动第三透镜组以实现比所述预定距离近的距离处的物体的聚焦消除了在扩展器前后的透镜子组之间设置大的间距的必要性，从而防止上述色泽问题等。进一步，特别地在根据本专利技术的变焦镜头被构造使得通过沿着光轴移动第一透镜组的一部分实现位于无穷远和所述预定距离之间的距离处的物体的聚焦的情况中，可以应用紧凑且轻质的机构用于移动第一透镜组的该部分，从而实现变焦镜头的尺寸减小和重量减轻。在该情况中，特别是在第一透镜组基本上由从物体侧按顺序设置的第一组第一透镜子组和第一组第二透镜子组构成，并且通过沿着光轴移动第一组第二透镜子组实现无穷远和所述预定距离之间的距离处的物体的聚焦时，不需要旋转和移动设置在最靠近物体侧位置处的第一组第一透镜子组，并且因此即使在罩、偏振滤光片等安装在该处时，也可以保持良好的可操作性。进一步，在本专利技术的变焦镜头中，特别是在下述情况中:第四透镜组基本上由具有正折射本领的第四组第一透镜子组、设置在第四组第一透镜子组的图像侧并具有正折射本领的第四组第二透镜子组、和可移除地插入第四组第二透镜子组和第四组第一透镜子组之间的第四组第三透镜子组构成，其中当插入第四组第三透镜子组时，整个变焦镜头的焦距向着长焦侧移动，第四组第三透镜子组作为扩展器的功能允许形成被更加放大的图像并对该图像进行成像。采用这种配置，第四组第二透镜子组未被移动以用于聚焦，并且这有助于确保用于插入第四组第三透镜子组的空间。进一步，特别地在本专利技术的变焦镜头满足条件表达式(I)的情况中，获得下述效果。即，如果f3/ft的值不大于条件表达式(I)的下限，则球面像差随着放大倍率改变的波动增加。另一方面，如果f3/ft的值不小于条件表达式(I)的上限，则像散随着放大倍率改变的波动增加。在满足条件表达式(I)时可以防止这种问题。进一步，特别地在该变焦镜头满足条件表达式(2)的情况中，获得下述效果。即，如果k3/ft的值不大于条件表达式(2)的下限，则第三透镜组G3的移动量减小，并且难以充分地缩短最小物体距离。另一方面，如果k3/ft的值不小于条件表达式(2)的上限，则第三透镜组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.15 JP 2011-1563911.一种变焦镜头，基本上由从物体侧按顺序设置的具有正折射本领并在放大倍率改变期间固定的第一透镜组、具有负折射本领并在放大倍率改变期间沿着光轴移动的第二透镜组、具有负折射本领并校正像面随着放大倍率改变的波动的第三透镜组、和具有正折射本领并在放大倍率改变期间固定的第四透镜组构成， 其中在无穷远和预定距离之间的距离处的物体的聚焦通过沿着光轴移动整个第一透镜组或第一透镜组的一部分来实现，并且 在比所述预定距离近的距离处的物体的聚焦通过沿着光轴移动第三透镜组来实现。2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其在无穷远和所述预定距离之间的距离处的物体的聚焦通过沿着光轴移动第一透镜组的一部分来实现。3.根据权利要求2所述的变焦镜头，其中第一透镜组基本上由从物体侧按顺序设置的第一组第一透镜子组和第一组第二透镜子组构成，并且 在无穷远和所述预定距离之间的距离处的物体的聚焦通过沿着光轴移...

【专利技术属性】
技术研发人员：远山信明，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：
国别省市：