專利名稱：變焦透鏡和具有該變焦透鏡的圖像拾取設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種變焦透鏡，該變焦透鏡用作圖像拾取設備的照相 光學系統(tǒng)，圖像拾取設備諸如攝像機、數(shù)字靜態(tài)相機、廣播相機或卣 化銀膠片相機。
背景技術(shù)：
最來，使用固態(tài)圖像傳感器的圖像拾取設備(相機)(諸如攝像 機或數(shù)字靜態(tài)相機)具有大量功能。而且，整個設備的尺寸同時是小 的。另外，市場要求，在這樣的圖像拾取設備中使用的照相光學系統(tǒng) 具有高變焦比，尺寸小，以及是(在拍攝期間變焦透鏡系統(tǒng)的前側(cè)和 后側(cè)的方向上)具有相對短的總長度的變焦透鏡系統(tǒng)。如果使用這樣 的變焦透鏡，則可減小相機的厚度(相機在拍攝期間的總的前至后尺 度)。
曰本專利申請?zhí)亻_No.2007-293051和2007-292795每個討論了 一 種變焦透鏡，該變焦透鏡具有用于使照相光學系統(tǒng)的光路彎曲90度 以減小相機厚度的反射構(gòu)件(棱鏡)。
當正執(zhí)行拍攝物體的操作時，如果振動施加于變焦透鏡，則圖像 抖動可發(fā)生。因此，市場期望，變焦透鏡包括用于防止或減小圖像抖 動的圖像穩(wěn)定化功能。作為這樣的具有圖像穩(wěn)定化功能的變焦透鏡， 通過使構(gòu)成變焦透鏡的透鏡單元的一部分在與光軸垂直的方向上移 動來校正圖像抖動(手抖動)的變焦透鏡已禍L使用。以下，"與光軸 垂直的方向"也可稱為具有與光軸垂直的分量的方向。
作為上述變焦透鏡的一種類型，第7，023，624號美國專利討論了 一種變焦透鏡，該變焦透鏡按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正折光力 的第一透鏡單元、具有負折光力的第二透鏡單元、具有正折光力的第 三透鏡單元和具有正折光力的第四透鏡單元，該變焦透鏡被配置為通
4過使構(gòu)成第三透鏡單元的透鏡的一部分在與光軸垂直的方向上振動 來校正圖像抖動。
在日本專利申請?zhí)亻_No.2007-293051中討論的變焦透鏡中，在 五單元變焦透鏡中，用于使光路彎曲的反射構(gòu)件位于第二透鏡單元的 像側(cè)，所述五單元變焦透鏡按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正折光力 的第一透鏡單元、具有負折光力的第二透鏡單元、具有正折光力的第 三透鏡單元、具有正折光力的第四透鏡單元和具有正折光力的第五透 鏡單元。此外，在日本專利申請?zhí)亻_No.2007-293051中討論的變焦 透鏡通過移動透鏡單元以使第二透鏡單元和第三透鏡單元之間的距 離變小來執(zhí)行從廣角端到望遠端的變焦。另外，在日本專利申請?zhí)亻_ No.2007-293051中討論的變焦透鏡通過在與光軸垂直的方向上移動 整個第三透鏡單元來校正圖像抖動。
在曰本專利申請?zhí)亻_No.2007-292795中討論的變焦透鏡中，在 四單元變焦透鏡中，用于使光路彎曲的反射構(gòu)件位于第一透鏡單元和 第三透鏡單元的每個中，所述四單元變焦透鏡按從物側(cè)到像側(cè)的順序 包括具有正折光力的第一透鏡單元、具有負折光力的第二透鏡單元、 具有正折光力的第三透鏡單元和具有正折光力的笫四透鏡單元。在曰 本專利申請?zhí)亻_No.2007-292795中討論的變焦透鏡中，第一透鏡單 元和第三透鏡單元靜止不動，而第二透鏡單元和第四透鏡單元可在變 焦期間移動。另外，在日本專利申請?zhí)亻_No.2007-292795中討論的 變焦透鏡將第三透鏡單元劃分為兩個部分透鏡單元，并通過在與光軸 垂直的方向上移動物側(cè)上的部分透鏡單元來校正圖像抖動。
在第7,023,624號美國專利中討論的變焦透鏡將第三透鏡單元劃 分為具有正折光力的第 一透鏡子單元和具有正折光力的第二透鏡子 單元。而且，在第7，023，624號美國專利中討論的變焦透鏡通過在與 光軸垂直的方向上移動像側(cè)的第二透鏡子單元來校正圖像抖動。
然而，除非用于執(zhí)行圖像穩(wěn)定化功能的光學構(gòu)件和用于彎曲光路 的反射構(gòu)件位于光學系統(tǒng)內(nèi)的合適位置處，否則可能變得難以在被應 用于相機時在實現(xiàn)小的相機厚度的同時獲得高質(zhì)量的圖像。
在日本專利申請?zhí)亻_No.2007-293051中討論的變焦透鏡通過在與光軸垂直的方向上使整個第三透鏡單元移位來校正圖像抖動。在曰
本專利申請?zhí)亻_No.2007-293051中討論的變焦透鏡中，第二透鏡單 元和第三透鏡單元之間的距離在望遠端變?yōu)樽钚?，在望遠端，可能發(fā) 生大量的圖像抖動。因此，在日本專利申請?zhí)亻_No.2007-293051中 討論的變焦透鏡中，支撐各個透鏡單元的透鏡鏡筒可能很容易彼此干 擾。當變焦透鏡具有高變焦比時，透鏡鏡筒的這種干擾可能變得更嚴 重。
在日本專利申請?zhí)亻_No.2007-292795中討論的變焦透鏡通過使 位于靠近用于使光軸彎曲90度的反射構(gòu)件的透鏡單元在與光軸垂直 的方向上移位來校正圖像抖動。因此，支撐各個透鏡單元的透鏡鏡筒 可能很容易彼此干擾。另外，可能變得難以保證對用于校正圖像抖動 的校正透鏡單元進行驅(qū)動的足夠量。
在第7,023,624號美國專利中討論的變焦透鏡中，沒有用于使光 路彎曲的棱鏡(反射構(gòu)件)位于光軸上。因此，變得難以減小相機的 厚度。此外，即使棱鏡位于光學系統(tǒng)內(nèi)，也難以用在第7，023，624號 美國專利中討論的焦度布置來實現(xiàn)高變焦比。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，變焦透鏡按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有 正折光力的第一透鏡單元、具有負折光力的第二透鏡單元、被配置為 使光路彎曲的反射構(gòu)件、具有正折光力的第三透鏡單元和具有正折光 力的第四透鏡單元。在變焦透鏡中，在從廣角端到望遠端進行變焦期 間，第 一透鏡單元至第三透鏡單元中的兩個或更多個透鏡單元移動， 第二透鏡單元和第三透鏡單元之間的距離減小。另外，在變焦透鏡中， 第三透鏡單元包括第一透鏡子單元和第二透鏡子單元，第二透鏡子單 元被配置為在具有與光軸垂直的分量的方向上移動以使圖像形成位 置移位。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的變焦透鏡可減小相機的厚度，增大 在圖像抖動校正操作期間對圖像抖動校正透鏡單元進行驅(qū)動的量，以 及很容易實現(xiàn)高質(zhì)量的圖像。從以下參考附圖對示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的進一步的 特征和方面將變得清楚。


合并在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明 的各個示例性實施例、特征和方面，并且與描述一起，用于解釋本發(fā) 明的原理。
圖l示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的沿展開光路的透鏡截面。
圖2A和圖2B是本發(fā)明的第一示例性實施例的像差圖。 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的沿展開光路的透鏡截面。
圖4A和圖4B是本發(fā)明的第二示例性實施例的像差圖。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實施例的沿展開光路的透鏡截面。
圖6A和圖6B是本發(fā)明的第三示例性實施例的像差圖。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實施例的沿展開光路的透鏡截
面《 ■
圖8A和圖8B是本發(fā)明的第四示例性實施例的像差圖。 圖9示出根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實施例的沿展開光路的透鏡截面。
圖IOA和圖IOB是本發(fā)明的第五示例性實施例的像差圖。 圖11示出本發(fā)明的第一示例性實施例的透鏡截面。 圖12示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的圖像拾取設備的示例性 主要部件。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應該指 出，在這些實施例中闡述的部件的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限 制本發(fā)明的范圍，除非以其它方式特別說明。下面的至少 一 個示例性實施例的描述本質(zhì)上僅僅是說明性的，其 意圖決不在于限制本發(fā)明、本發(fā)明的應用或用途。
相關(guān)領域中的普通技術(shù)人員已知的過程、技術(shù)、設備和材料可能 不被詳細地描述，但意圖卻是適當?shù)貙⑵渥鳛槟軌驅(qū)崿F(xiàn)的描述的一部 分，例如，透鏡元件的制造和它們的材料。
在這里示出和討論的所有示例中，應該將任何特定值(例如變焦
比和F數(shù))解釋為僅僅是說明性的，而不是限制性的。因而，示例性 實施例的其它示例可具有不同的值。
注意，在后面的圖中，類似的標號和字母表示類似的項，因而， 一旦在一幅圖中定義了一項，則對于后面的圖，可不討論它。
這里，當談及對誤差(比如，像差)進行校正或誤差的校正時， 意指誤差的減小和/或誤差的校正。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的變焦透鏡按從物側(cè)到像側(cè)的順序 包括具有正折光力的第一透鏡單元、具有負折光力的第二透鏡單元、 包括具有用于使光路彎曲的反射表面的棱鏡的反射構(gòu)件、具有正折光 力的第三透鏡單元和具有正折光力的第四透鏡單元。具有正折光力的 第五透鏡單元可設在第四透鏡單元的像側(cè)。
在從廣角端到望遠端變焦期間，反射構(gòu)件靜止不動，而第一透鏡 單元至第三透鏡單元中的兩個或更多個透鏡單元移動。所述兩個或更 多個透鏡單元移動，以使第二透鏡單元和第三透鏡單元之間的距離減 小。
第三透鏡單元包括具有正或負折光力的第 一透鏡子單元和具有 正折光力的第二透鏡子單元，第二透鏡子單元^L配置為在具有與光軸 垂直的分量的方向上移動以使圖像形成位置移位。如果第三透鏡單元 在第二透鏡子單元的像側(cè)包括具有正或負折光力的第三透鏡子單元， 則也是有用的。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第 一示例性實施例的變焦透鏡在廣角端 (短焦距端)沿展開光路的透鏡截面。圖2A是根據(jù)第一示例性實施 例的變焦透鏡在廣角端的像差圖。圖2B是根據(jù)第一示例性實施例的 變焦透鏡在望遠端的像差圖。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的變焦透鏡在廣角端沿 展開光路的透鏡截面。圖4A是根據(jù)第二示例性實施例的變焦透鏡在 廣角端的像差圖。圖4B是根據(jù)第二示例性實施例的變焦透鏡在望遠 端的像差圖。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實施例的變焦透鏡在廣角端沿 展開光路的透鏡截面。圖6A是根據(jù)第三示例性實施例的變焦透鏡在 廣角端的像差圖。圖6B是根據(jù)第三示例性實施例的變焦透鏡在望遠 端的像差圖。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實施例的變焦透鏡在廣角端沿 展開光路的透鏡截面。圖8A是根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡在 廣角端的像差圖。圖8B是根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡在望遠 端的像差圖。圖9示出根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實施例的變焦透鏡在廣角端沿 展開光路的透鏡截面。圖IOA是根據(jù)第五示例性實施例的變焦透鏡在 廣角端的像差圖。圖IOB是根據(jù)第五示例性實施例的變焦透鏡在望遠 端的像差圖。圖ll是當根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡的光路彎曲時并且 當變焦透鏡安裝在相機上時望遠端的透鏡截面。圖12示出根據(jù)本發(fā) 明的示例性實施例的數(shù)字相機(圖像拾取設備)的示例性主要部件。根據(jù)每個示例性實施例的變焦透鏡為在圖像拾取設備中使用的 照相透鏡。在顯示變焦透鏡的截面的示圖(圖1、圖3、圖5、圖7 和圖9)的每個中，物側(cè)(前側(cè))被標示在圖的左手部分，像側(cè)(后 側(cè)或背側(cè))被標示在其右手部分。如果根據(jù)本發(fā)明的每個示例性實施例的變焦透鏡被用作投影儀 的投影透鏡，則在顯示變焦透鏡的截面的示圖(圖1、圖3、圖5、圖 7和圖9)的每個中，屏幕側(cè)被標示在圖的左手部分，將投影的圖像 側(cè)被標示在其右手部分。在顯示變焦透鏡的截面的示圖(圖1、圖3、圖5、圖7和圖9) 的每個中，"i，，表示從物側(cè)起的透鏡單元的順序，"Li"表示第i透鏡單 元。另外，在顯示變焦透鏡的截面的示圖(圖1、圖3、圖5、圖7和圖9)的每個中，Ll表示具有正折光力(光焦度-焦距的倒數(shù))的 第一透鏡單元，L2表示具有負折光力的第二透鏡單元，L3表示具有 正折光力的第三透鏡單元，L4表示具有正折光力的第四透鏡單元， L5表示具有正或負折光力的第五透鏡單元。反射構(gòu)件(棱鏡構(gòu)件)PR包括反射表面PRa。反射構(gòu)件PR位 于第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3之間。如圖11所示，反射構(gòu) 件PR使光軸上的光線相對于入射方向彎曲90度。"SP"表示孔徑光闌。"GB"表示等同于濾光器或面板的光學(玻 璃)塊。"IP"表示像平面。當變焦透鏡被用作攝像機或數(shù)字靜態(tài)相機 的照相光學系統(tǒng)時，像平面IP等同于固態(tài)圖像傳感器(光電轉(zhuǎn)換元 件)的成像平面，所述固態(tài)圖像傳感器諸如電荷耦合器件(CCD)傳 感器或互補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器。當變焦透鏡被用作 卣化銀膠片相機的照相光學系統(tǒng)時，像平面IP等同于膠片(感光) 表面。箭頭指示每個透鏡單元在從廣角端到望遠端進行變焦期間的運動軌跡o根據(jù)每個示例性實施例的變焦透鏡可通過在變焦期間移動除反射構(gòu)件PR之外的兩個或更多個透鏡單元來保證期望的變焦比(倍率 比)。在以上示例性實施例的每個中，廣角端和望遠端的每個是指當用 于改變倍率的透鏡單元位于下述范圍的端部的每個時的變焦位置，在 所述范圍中，倍率改變透鏡單元可沿光軸機械地移動。在才艮據(jù)每個示例性實施例的正引導型(positive lead-type)變焦 透鏡中，其有效直徑在第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3之間的 光路中相對小。因此，如果用于使光路彎曲的反射構(gòu)件PR位于第二 透鏡單元L2和第三透鏡單元L3之間，則是有用的。反射構(gòu)件PR包 括反射表面PRa,反射表面PRa被配置為使光學系統(tǒng)的光路彎曲90 度或者近似90度(卯加或減10度)。圖ll示出具有被反射構(gòu)件PR彎曲的光路的透鏡截面。如圖11 所示，本發(fā)明的示例性實施例可通過使用包括反射表面PRa的棱鏡 構(gòu)件PR將光路彎曲卯度來減小包括根據(jù)每個示例性實施例的變焦透鏡的相機(圖像拾取設備)的厚度。第三透鏡單元L3按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正或負折光力 的第一透鏡子單元L3a和具有正或負折光力的第二透鏡子單元L3b， 第一透鏡子單元L3a在圖像抖動校正期間靜止不動，第二透鏡子單元 L3b可移動以用于校正圖像抖動。如果將具有正或負折光力的第三透 鏡子單元L3c位于第二透鏡子單元L3b的像側(cè)，則也是有用的。笫二透鏡子單元L3b可在具有與光軸垂直的分量的方向上移動 以校正圖像抖動。根據(jù)本發(fā)明的每個示例性實施例的用于校正圖像抖 動的透鏡單元不限于上述配置，在上述配置中，透鏡單元在具有與光 軸垂直的分量的方向上移動。更具體地講，如果用于校正圖像抖動的 透鏡單元在圍繞光軸上的特定點的曲面上移動，則也是有用的。在這 種情況下，例如，用于校正圖像抖動的第二透鏡子單元L3b可在具有 與光軸垂直的分量的方向上移動以使圖像形成位置移位。在根據(jù)每個示例性實施例的變焦透鏡中，第二透鏡單元L2和第 三透鏡單元L3之間的距離在望遠端變?yōu)樽钚?。因此，如果通過使整 個第三透鏡單元L3在具有與光軸垂直的分量的方向上移位來校正圖 像抖動，則如果變焦透鏡的振動角度大或者如果第二透鏡單元L2和 第三透鏡單元L3之間的距離大，則第二透鏡單元L2和第三透鏡單 元L3的透鏡鏡筒可能彼此干擾。因此，在本發(fā)明的示例性實施例中，將第三透鏡單元L3劃分為 多個透鏡子單元，并且只有位于第三透鏡單元L3的像側(cè)的第二透鏡 子單元L3b在具有與光軸垂直的分量的方向上移動以校正圖像抖動。 通過上述配置，即使變焦透鏡的振動角度大，本發(fā)明的示例性實施例 也可校正圖像抖動，而不使得第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3 的透鏡鏡筒彼此千擾。在每個示例性實施例中，當在望遠端聚焦在無限遠的物體上時第 二透鏡子單元L3b的橫向倍率(P3b)、位于比第二透鏡子單元L3b 更靠近像側(cè)的透鏡部分的總橫向倍率(Pr)、從第三透鏡單元L3最 靠近物側(cè)(第一透鏡子單元L3a)的透鏡表面到第二透鏡子單元L3b 最靠近物側(cè)的透鏡表面的距離(L3is)和第三透鏡單元L3在光軸方向上的厚度(DL3)可滿足以下條件1 <(1-p3b)pr<3 (1) 0.3 < L3is/DL3 < 0.99 (2)條件(1)提供用于計算在與光軸垂直的方向上驅(qū)動第二透鏡子 單元(校正透鏡單元)L3b以校正特定量的圖像抖動時的驅(qū)動量(靈 敏度)的條件。如果超過條件(1)的下限，則驅(qū)動量增加，在圖像 抖動校正期間發(fā)生的像差的變化量可能變大。另一方面，如果超過條 件(1)的上限，則第二透鏡子單元L3b的折光力變大，可發(fā)生大量 的像差變化。另外，條件(1)中的值的范圍可變?yōu)槿缦?1.2<(1 -(33b)(3r<2.3 (la) 條件(2 )提供從第三透鏡單元L3最靠近物側(cè)的透鏡表面到第二 透鏡子單元L3b的透鏡表面的距離相對于第三透鏡單元L3的厚度的 條件，第二透鏡子單元L3b為用于校正圖像抖動的透鏡子單元。如果超過條件(2)的下限，則將圖像抖動校正透鏡單元位于靠 近反射構(gòu)件(棱鏡構(gòu)件)的位置。因此，如果校正圖像抖動的量大， 在第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3的透鏡鏡筒可能彼此干擾， 尤其是在望遠端。另外，在這種情況下，變成必須增加圖像抖動校正 透鏡單元和相鄰的反射構(gòu)件PR之間的距離，這可能增加光學系統(tǒng)的 尺寸。而且，條件(2)中的值的范圍可變?yōu)槿缦?0.3<L3is/L3<0.9 (2a) 通過上述配置，即使變焦透鏡的振動角度大或者即使由于高變焦 比而使得驅(qū)動校正透鏡單元的量大，本發(fā)明的每個示例性實施例也可 有效地校正圖像抖動，而不增加光學系統(tǒng)的尺寸。在每個示例性實施例中，如果當在望遠端聚焦在無限遠的物體上 時比第二透鏡子單元L3b更靠近像側(cè)的透鏡部分的總焦距(fr)、整 個變焦透鏡在廣角端的焦距(fw )、整個變焦透鏡在望遠端的焦距(ft )、 第三透鏡單元L3的焦距(B )、第二透鏡子單元L3b的焦距(f3b )、 第二透鏡單元L2在像側(cè)的透鏡表面的有效直徑(①2r)、反射構(gòu)件PR在光軸方向上的厚度(在光軸上從反射構(gòu)件PR的入射表面到其 出射表面的長度)(Lp )和在望遠端處從反射構(gòu)件PR的出射表面到 第三透鏡單元L3最靠近物側(cè)的透鏡表面的距離(Lp3)可滿足以下 條件中的至少一個以實現(xiàn)與每個條件對應的效果，則是更加有用的條件(3)提供位于比第二透鏡子單元L3b更靠近像側(cè)的透鏡部 分的總焦距的條件。如果超過條件(3)的下限，則用于校正圖像抖 動的第二透鏡子單元L3b的驅(qū)動量可能增加。另一方面，如果超過條 件(3)的上限，則機械跟隨性能可能劣化。在每個示例性實施例中，如果條件(3)中的值的范圍可變?yōu)槿缦?，則是更加有用的0.4叫fr/V^771〈2.0 (3a)條件(4 )提供第三透鏡單元L3的焦距的條件。如果超過條件(4 ) 的下限，則第三透鏡單元L3的折光力變大。在這種情況下，在變焦 期間，可發(fā)生大量的像差變化。另一方面，如果超過條件(4)的上 限，則第三透鏡單元L3的折光力變小。在這種情況下，保證期望的 變焦比(倍率比率)所需的驅(qū)動第三透鏡單元L3的驅(qū)動量可增加， 這可導致光學系統(tǒng)的尺寸的增大。此外，條件(4)中的值的范圍可變?yōu)槿缦?2.4<f3/fW<3.2 (4a) 條件(5)提供第二透鏡子單元L3b的焦距與第三透鏡單元L3 的焦距的比率的條件。如果超過條件(5)的下限，則第二透鏡子單 元L3b的折光力可增加。在這種情況下，變得難以減小在圖像抖動校 正期間可能發(fā)生的像差變化。另一方面，如果超過條件(5)的上限， 則校正圖像抖動所需的驅(qū)動第二透鏡子單元L3b的驅(qū)動量可變大。 另外，條件(5)中的值的范圍可變?yōu)槿缦?0.7<f3b/B<1.2 (5a)0.1〈Ifr/V^771〈3.0 1.5<f3/f\v<3.2(3)(4)(5)(6)0.5<f3b/f3<1.50.7<(Lp + Lp3)/O2r< 1.條件(6 )提供從反射構(gòu)件的入射表面到第三透鏡單元L3最靠近 物側(cè)的透鏡表面的距離與第二透鏡單元L2最靠近像側(cè)的透鏡表面的 有效直徑的比率的條件。如果超過條件(6)的下限，則反射構(gòu)件PR 和第三透鏡單充L3之間的距離變得非常小。在這種情況下，在圖像 抖動校正期間，第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3的透鏡鏡筒可 能容易彼此干擾。另一方面，如果超過條件(6)的上限，則反射構(gòu) 件PR和第三透鏡單元L3之間的距離可變得極其大。在這種情況下， 變焦透鏡的尺寸可變大。而且，條件(6)中的值的范圍可變?yōu)槿缦?.7 < (Lp + Lp3)/02r < 1.2 (6a)現(xiàn)在，以下將詳細描述每個示例性實施例的示例性透鏡配置。開 頭，將詳細描述圖l所示的根據(jù)第一示例性實施例的變焦透鏡。根據(jù)第 一示例性實施例的變焦透鏡按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括 具有正折光力的第一透鏡單元Ll、具有負折光力的第二透鏡單元L2、 反射構(gòu)件PR、具有正折光力的第三透鏡單元L3和具有正折光力的第 四透鏡單元L4。此外，用于使來自物體的光的光路彎曲的反射表面 PRa位于反射構(gòu)件PR內(nèi)，反射構(gòu)件PR包括棱鏡。在從廣角端到望遠端變焦期間，反射構(gòu)件PR靜止不動(不移動)。 為了在保證用于布置反射構(gòu)件的空間的同時實現(xiàn)高變焦比，第二透鏡 單元L2和第三透鏡單元L3的折光力相對大。在從廣角端到望遠端 變焦期間，第二透鏡單元L2朝著像側(cè)移動。然而，本發(fā)明不限于此。 也就是說，第二透鏡單元L2可以以朝著像側(cè)凸出的軌跡移動。此外，第三透鏡單元L3朝著物側(cè)移動。因此，本實施例可實現(xiàn) 高達約十倍的變焦比。另外，第四透鏡單元L4以朝著物側(cè)凸出的軌 跡移動以校正在倍率變化期間可能發(fā)生的像平面的位置的變化。在本 示例性實施例中，當拍攝距離(物體距離)變化時，第四透鏡單元 L4執(zhí)行聚焦。第三透鏡單元L3按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正折光力的第 一透鏡子單元L3a、具有正折光力的第二透鏡子單元L3b和具有負折 光力的第三透鏡子單元L3c。本示例性實施例通過在具有與光軸垂直的分量的方向上移動第
二透鏡子單元L3b來改變圖像形成位置(校正圖像抖動(執(zhí)行圖像穩(wěn) 定化))。
因此，本示例性實施例可保證第二透鏡子單元L3b的足夠的驅(qū)動 量，而不增加在望遠端處反射構(gòu)件PR和第三透鏡單元L3之間的距 離，第二透鏡子單元L3b為用于校正圖像抖動的透鏡子單元。而且， 通過使用具有負折光力的附加透鏡子單元L3c，本示例性實施例可在 增加第二透鏡子單元L3b在像側(cè)的橫向倍率的同時增加第二透鏡子 單元L3b的折光力。
因此，可進一步減小在圖像抖動校正期間驅(qū)動第二透鏡子單元 L3b的量。另外，通過上述配置，本示例性實施例可減小在圖像穩(wěn)定 化期間可能發(fā)生的像差變化。此外，如果第二透鏡子單元L3b包括一 個或多個非球表面，則也是有用的。通過這種配置，可容易地減小在 圖像穩(wěn)定化期間可能發(fā)生的慧形像差的變化。
現(xiàn)在，以下將詳細描述圖3所示的根據(jù)第二示例性實施例的變焦 透鏡。第二示例性實施例關(guān)于第三透鏡單元L3的透鏡配置不同于上 述第一示例性實施例。更具體地講，在本示例性實施例中，第三透鏡 單元L3按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正折光力的第一透鏡子單元 L3a和具有正折光力的第二透鏡子單元L3b。
本示例性實施例在具有與光軸垂直的分量的方向上移動第二透 鏡子單元L3b以使圖像形成位置移位。本示例性實施例在上述要點中 不同于第一示例性實施例，本示例性實施例的其它配置與第一示例性 實施例的配置類似。
通過使用根據(jù)第二示例性實施例的變焦透鏡，可實現(xiàn)高達約十倍 的倍率比率(變焦比)。
現(xiàn)在，以下將詳細描述圖5所示的根據(jù)第三示例性實施例的變焦 透鏡。
根據(jù)本示例性實施例的變焦透鏡不同于第一示例性實施例的要 點在于，在本示例性實施例中，第一透鏡單元L1在變焦期間移動。更 具體地講，在本示例性實施例中，第一透鏡單元L1在從廣角端到望遠端變焦期間以朝著像側(cè)凸出的軌跡移動。
通過使用根據(jù)第三示例性實施例的變焦透鏡，可實現(xiàn)高達約二十 倍的倍率比率(變焦比)。本示例性實施例的其它配置與第一示例性 實施例的配置類似。
現(xiàn)在，以下將詳細描述圖7所示的根據(jù)第四示例性實施例的變焦 透鏡。根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括 具有正折光力的第 一透鏡單元Ll 、具有負折光力的第二透鏡單元L2、 反射構(gòu)件PR、具有正折光力的第三透鏡單元L3、具有正折光力的第 四透鏡單元L4和具有正折光力的第五透鏡單元L5。
在從廣角端到望遠端變焦期間，第一透鏡單元L1靜止不動，而 第二透鏡單元L2朝著像側(cè)移動，第三透鏡單元L3朝著物側(cè)移動。
第四透鏡單元L4以朝著物側(cè)凸出的軌跡移動以校正在倍率變化 期間可能發(fā)生的像平面的位置的變化。在變焦期間，第五透鏡單元 L5靜止不動。第四透鏡單元L4執(zhí)行聚焦。
第三透鏡單元按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正折光力的第一
透鏡子單元L3a和具有正折光力的第二透鏡子單元L3b。本示例性實
施例在具有與光軸垂直的分量的方向上移動第二透鏡子單元L3b以
使圖像形成位置移位。
根據(jù)第四示例性實施例的變焦透鏡可實現(xiàn)高達約六倍的倍率比
率(變焦比)。本示例性實施例的其它配置與第一示例性實施例的配 置類似。
現(xiàn)在，以下將詳細描述圖9所示的根據(jù)第五示例性實施例的變焦 透鏡。本示例性實施例關(guān)于第三透鏡單元L3的透鏡配置不同于上述 第一示例性實施例。
第五示例性實施例的第三透鏡單元L3按從物側(cè)到像側(cè)的順序包 括具有負折光力的第一透鏡子單元L3a和具有正折光力的第二透鏡 子單元L3b。本示例性實施例通過在具有與光軸垂直的分量的方向上 移動第二透鏡子單元L3b來使圖像形成位置移位。
根據(jù)本示例性實施例的變焦透鏡可實現(xiàn)高達約八倍的倍率比率 (變焦比)。本示例性實施例的其它配置與第一示例性實施例的配置類似。
在每個示例性實施例中，如果第一透鏡單元、第二透鏡單元和第 四透鏡單元在變焦(倍率變化)期間移動，則也是有用的。此外，如 果第 一透鏡單元和第三透鏡單元在變焦或者倍率變化期間移動，則也 是有用的。另外，如果第一透鏡單元、第三透鏡單元和第四透鏡單元 在變焦或者倍率變化期間移動，則也是有用的。
在根據(jù)第一至第五示例性實施例的每個的變焦透鏡中，如果控制
孔徑光闌SP的開口直徑以減小變焦或者倍率變化期間的F值(F數(shù))， 則也是有用的。如果在具有圖像傳感器的圖像拾取設備中使用根據(jù)第 一至第五示例性實施例的每個的變焦透鏡，其中所述圖像傳感器被配 置為將在光接收表面上形成的物體的光學圖像轉(zhuǎn)換為電信號，則如果 根據(jù)在變焦透鏡中可能發(fā)生的畸變量的幅度執(zhí)行電校正，這也是有用 的。
如上所述，在每個示例性實施例中，將具有用于使光路彎曲的反 射表面的反射構(gòu)件(棱鏡構(gòu)件)PR位于第二透鏡單元L2和第三透鏡 單元L3之間。而且，反射構(gòu)件PR在變焦期間靜止不動。另外，在 每個示例性實施例中，第一透鏡單元至第三透鏡單元中的兩個或更多 個透鏡單元在變焦期間移動。
通過上述配置，本發(fā)明的每個示例性實施例可在實現(xiàn)高變焦比的 同時減小當應用于相機中時的相機厚度(相機前至后長度)。
此外，通過上述配置，本發(fā)明的每個示例性實施例可通過使透鏡 子單元L3b在具有與光軸垂直的分量的方向上移位來校正圖像抖動， 透鏡子單元L3b位于笫三透鏡單元L3的像側(cè)。因此，本發(fā)明的每個 示例性實施例可保證第二透鏡子單元L3b的足夠的驅(qū)動量，而不使得 支撐第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3的透鏡鏡筒在望遠端彼此 干擾，第二透鏡子單元L3b為圖像抖動校正透鏡單元，在望遠端，位 置與棱鏡構(gòu)件相鄰的第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3之間的距 離變?yōu)樽钚　?br> 以下參考圖12描述將根據(jù)本發(fā)明的每個示例性實施例的變焦透 鏡用作照相光學系統(tǒng)的數(shù)字相機(光學設備即，圖像拾取設備)的示例性實施例。
參考圖12,數(shù)字相機包括相機體20和照相光學系統(tǒng)21。照相光 學系統(tǒng)21包括根據(jù)上述第一至第五示例性實施例中的任何一個的變 焦透鏡。照相光學系統(tǒng)21還包括棱鏡P。
相機體20包括被配置為接收由照相光學系統(tǒng)21形成的物體圖像 的固態(tài)圖像傳感器(光電轉(zhuǎn)換元件)22,諸如CCD傳感器或CMOS 傳感器。相機體20還包括記錄單元(存儲器)23,記錄單元23被配 置為記錄在固態(tài)圖像傳感器22上形成的物體圖像。
相機體20還包括取景器24，取景器24包括液晶顯示(LCD) 面板，被配置為允許用戶觀察在固態(tài)圖像傳感器22上形成的物體圖 像。
通過將根據(jù)本發(fā)明的每個示例性實施例的變焦透鏡應用于諸如 數(shù)字相機的圖像拾取設備，可實現(xiàn)具有高光學性能的小尺寸圖像拾取 設備。
以下闡述分別與本發(fā)明的第 一 至第五示例性實施例對應的數(shù)字 示例1至5。在數(shù)字示例1至5的每個中，"i，，表示從物側(cè)起的表面順 序，"ri，，表示第i透鏡表面的曲率半徑，"di"表示第i表面和第(i+l) 表面之間的透鏡厚度或軸向間隔，"ndi"和"vdi"分別表示第i光學材 料相對于d線光的折射率和阿貝數(shù)。
從像側(cè)起的五個表面為等效于玻璃塊或顏色組合棱鏡的平面。另 外，"k，，表示錐形(conic)系數(shù)，以及"A4"、 "A6"、 "A8，，和"A10" 的每個表示非球面系數(shù)。如下表達非球面形狀
x = (h2/R)/[l + {1 - (1 + k) (h/R)2}1/2] + A4h4 + A6h6 + A8h8 + A10h10
其中，"x，，表示在距光軸高度為"h"的位置處沿光軸距表面頂點的 位移，"R，，表示旁軸曲率半徑。此外，"e-Z，，表示"xlO-z", "BF"表示 空氣等效的后焦距。另外，在表l中闡述了上述每個條件和每個數(shù)字 示例之間的關(guān)系。數(shù)字示例1
單位mm表面數(shù)據(jù)
光闌
良面編號rdndvd有效直-
145.4911.201.8466623.824.11
221.9204.281.5920167.022.04
3-428.0820.0521.52
421.1012.891,7725049.619.85
594.188可變19.24
6106.9970.701.8830040.814.54
78.7653.4111.56
8-17.7340.551.8160046.611.36
919.9000.1211.29
10*15.0521.902.1435217.811.47
1170.000可變11.26
12008.501.8340037.28.40
1300可變7.32
14*7.3533.101.5891361.18.16
15-31.1750.247.50
16-59.2940.701.7495035.37.21
1711.9451.676.71
1 18004.006.48
19*10.4123.581.4970081.67.51
20-43,8131.767.19
21-7.0500.701.7130053.96.95
22-14.153可變7.32
23*19.7323.251.6935053.210.24
24-30.1720.601.8466623.89.98
25-152.579可變9.90
26000.311.5442770.620.94
27000.501.4940075.020.94
28000.4020.9429 oo 0.50 1.49831 65.1 20.94
30 oo 0.12 20.94像平面 00
非球面系數(shù)
r10 K = -5.30134e-001 A4 =-1.2099 le-005 A6 = 4.32018e-008
A8 = -1.23062e-008 A10 = 1.613 lOe-010rl4 K = -3.35905e-001 A4 =-4.82963e-005 A6 =-6.54168e-007
A8 =-9.3021 le-009rl9 K = -3.30880e-001 A4 =-4.79598e-005 A 6 = 2.84402e-006
A8 =國l .29374e-007 A10 = 4.96750e-009r23 K = -1.34241e-001 A4 = 1.69409e-006 A6 = 7.75735e-007
A8 =國2.20352e隱008A10 = 3.15210e-010
各種數(shù)據(jù)
變焦比9.39
廣角端中間變焦位置望遠端
焦距7.0135,8265.90
F數(shù)3.104.305.22
視角28.96.183.37
圖像高度3，883.883.88
透鏡總長度85,6085.5685.57
BF0.120.120.12
d50.609.9412.01
dll11.732.390.31
dl316.874.311.80
d226.2115.7423.92
d255.17'8.152.51
入瞳位置21.2071.8098.57
出瞳位置-34.78-140.20276.1'
20前主點位置 26.81 98.48 180.20
后主點位置 -6.90 -35.71 -65.77
每個變焦透鏡單元的數(shù)據(jù)
透鏡單元第l表面焦距透鏡結(jié)構(gòu)長度前主點位置后主點位置
1127.348.412.25-2.82
26-7.866.681.12-3.72
pr12008,502.32-2.32
31419.0115.75-3.05-13.50
42328.143.850.08-2.17
26001.710.63-0.63
單個透鏡數(shù)據(jù)
透鏡 第1表面 焦距
11-51.16
2235.35
3434.61
46-10.85
58-11.42
61016.47
7120.00
81410.41
916-13.21
101917.31
1121-20.55
122317.67
1324-44.52
14260.00
15270.00
16290.00數(shù)字示例2
單位mm表面數(shù)據(jù)
表面編號rdndvd有效直徑
141.8841.201.8466623.826.65
220.8335.471.5920167,024.30
3-277.2570.0523.37
420.3463.201.7725049.620.38
5100.018可變19.74
6106.9550.70l駕OO40.814.41
78.5693.4811.25
8-14.5910.551.8830040.811.00
921.8030.1611.00
10*16,3251.932.1435217.811.19
11377.967可變11.06
12008,501.8340037.28.40
1300可變7.22
14*8.1832.761.6935053.27.97
15-156.0840.597.36
16CO0.616.93
17150.0020.701.8061033.36.50
187.6041.566.02
光闌19000.886.06
20*17.0591.931.4970081.67.01
21-27.419可變7.18
22*17.7662.711.6935053.210.84
23-25.2090.601.8466623.810.61
24-296.530可變10.48
25000.311.5442770.620.94
26000.501.4940075.020.94
27000.4020.9428 oo 0.50 1.49831 65.1 20.94
29 oo 0.74 20.94
像平面 00
非球面系數(shù)
r10 K = -6.83889e-001 A4 =-1.74588e-005 A6 = 9.12125e-008
A8 = -1.91282e-008 A10 = 2.60759e腸010r14 K = -3.25539e-001 A4 =國3.65995e-005 A6 =-4.25045e-007
A8 = 8.37541e-010r20 K = -1.63218e + 000 A4 =-3.18974e-005 A6 = 2.69537e-006
A8 = -2.51783e-007 A10 = 8.99540e-009r22 K= 1.87341e-001 A4 = 1.91454e-005 A6 =國3.21895e-008
A8 = 7.84140e-009 A10 = -1.51657e-010
各種數(shù)據(jù)
變焦比9.40
廣角端中間變焦位置望遠端
焦距7.0121.5765.96
F數(shù)3.103.895.18
視角28,910.23.36
圖像高度3.883.883.88
透鏡總長度87.7087.6587.68
BF0.740.740.74
d50.606.7210.64
dll10.354.220.30
d1317.127.301.80
d2113.2420.9933.03
d246,368.391.87
入瞳位置22.9753.58104.90
23出瞳位置 -44.21前主點位置 28.89后主點位置 -6.27
-150.70 126.8272.07 205.37-20.83 -65.22
每個變焦透鏡單元的數(shù)據(jù)
透鏡單元第l表面焦距透鏡結(jié)構(gòu)長度前主點位置后主點位置
1125.109.922.89-3.16
26-7.356.821.11-3.91
pr12008.502.32-2.32
31421.009.030.27-7.70
42227.793.31-0.12-2.03
25001.710.63-0.63
單個透鏡數(shù)據(jù)
透鏡第l表面焦距
11-50.27
2232.96
3432.50
46-10.59
58-9.83
61014.88
7120.00
81411.29
917-9.96
102021.47
112215.43
1223-32.57
13250.00
14260.00
15280.00
24數(shù)字示例3
單位mm 表面數(shù)據(jù)
表面編號rdndvd
169.8491.231.8466623.8
235.8967.121.4970081.5
3-264.1270.05
431.0804,181.7725049.6
597.197可變
648.5130.721.8830040.8
710.3854.13
8畫20細0.561.7725049.6
919.8810.01
10*13.2182.002.1435217.8
1130細可變
12008.711.8340037.2
1300可變
14*7.9473.291.5891361.1
15-48.5700.05
1671.0060.721.7495035.3
179.4421.99
光闌18003.61
19*10.3853.701.4565090.3
20-67.1095.94
21-7.5730.551.5891361.1
22-48.018可變
23*24,1904.201.6935053.2
24-12.3830.611.8466623.8
25-20.531可變
26000.321.5442770.6
27000.511.4940075.0
28000.41
有效直徑
34.96 34.05 33.82 32.72 32.17 17.12 13.86 13,62 13.35 13.58 13.23 7.62 6.65
9.01
8.39
8.15
7.55 7.41
8.47
8.23
7.50
7.96 11.17 11.25 11.40 21.46 21.46
21.4629 oo 0.51 1.49831 65.1 21.46
30 oo 0.11 21.46 寸象平面 00
非球面系數(shù)
r10 K = -7.60271e-001 A4 =-2.14965e-005 A6 =-8.27907e-008
A8 = -1.85857e-009 A10 = 2.38955e-011 rl4 K = -3.81331e-001 A4 =-6.18891e-005 A6 =-6.15089e-007
A8 = -1.05099e-008 rl9 K = -3.53354e-001 A4 =-4.79216e-005 A6 = 2.24978e-008
A8 = 1.03870e-008 A10 = 7.88194e-011 r23 K = -1.63549e + 000 A4 =國1.48372e-005 A6 =-3.23057e-008
A8 = 6.95691e-009 A10 = -1.44518e-010
各種數(shù)據(jù)
變焦比 19.17
廣角端中間變焦位置 望遠端
焦距6.4116.54122.84
F數(shù)3.113.866.47
視角31.213.21.81
圖像高度3.883.883.88
透鏡總長度105.26101.11106.54
BF0.110.110,11
d50.6210.9527.64
dll26.5012.020.75
dl315.436.191.30
d224.917.5519.22
d252.579.162.39
入瞳位置25.4154.63268.27
出瞳位置-65.67-206.9145.34前主點位置 31.19 69.85 724.79
后主點位置 -6.29 -16.42 -122.73
每個變焦透鏡單元的數(shù)據(jù)
透鏡單元第l表面焦距透鏡結(jié)構(gòu)長度前主點位置后主點位置
1146.7112.583.77-4.09
26-9.597.421.89-3.39
pr12008.712.38-2.38
31419.2019.84-12.58-17.01
42318.104.811.55-1.39
26001.750.65-0.65
單個透鏡數(shù)據(jù)
透鏡第l表面焦距
11-88.69
2264.09
3457.56
46-15.10
58-12.86
61019.43
7120.00
81411.85
916-14.60
101920.00
1121-15.34
122312.39
1324-38.18
14260.00
15270.00
16290.00數(shù)字示例4
單位mm 表面數(shù)據(jù)
表面編,rdndvd有效直徑
1000.00200.00
240.0051.201.8466623.824.41
321.0974.571.5920167.022.39
4-1426.2500.0521.86
521.4433.071.7725049.620.54
6100.957可變19.87
7123.9470.701.8830040.813.46
88.5973.1510.77
9-14.9860.551.8830040.810.55
1028.6470.6710.58
11*24.0042.232.1435217.810.88
12-128.210可變10.78
13008.501.8340037.28.38
1400可變7.82
15000.758.00
1600-0.758.01
17*7.9162.911.6935053.28.01
180.577.26
19000.596.75
20-237.2000.701.8061033.36.29
217.3981.525.75
光闌22002.255.76
23*14.7472.111.4970081.67.27
24-24.750可變7.52
25*18.畫4.001.6935053.210.66
26-18.4310.601.7618226.510.24
27694.626可變10,05
28115.0000.811.5163364.18.83
2829 oo 0.00
30 oo 0.40
31 oo 0.50
32 oo 1.11
像平面 00
非球面系數(shù)
rll K = 3.75709e-001 A4 =-6.87536e-007 A6 =-2.74594e-007
A8 = -3.34517e-009 A10 = 5.46744e-011 rl7 K = -3.19546e-001 A4 =-3.44312e國005 A6 =國5.38007e國007
A8 = 3.09698e-009 r23 K = -1.71905e + 000 A4 =-3.34666e-005 A6 = 2.77369e-006
A8 = -2.66243e-007 A10 = 9.10758e-009 r25 K = -9.90052e-002 A4 = 1.19499e-005 A6 = 3.10778e-007
A8 =國6.88274e-009 A10 = 7.59089e-011
20.94
1.49831 65.1 20.94
20.94
各種數(shù)據(jù)
變焦比5.99
廣角端中間變焦位置望遠端
焦距7.0120.0342.04
F數(shù)3.103.904.31
視角28.911.05.27
圖像高度3.883.883.88
透鏡總長度88.0588.0388.05
BF1.111.111.11
dl
d6
dl2
dl4
d24
d27
2.97 0.60 10.34 14.11 12.69 4.59
2.97
6.72
4.22
4.62
20.48
6.28
2.96
10.65
0.30
1.80
25.17
4.41入曖位置 23.96
出瞳位置 -54.79
前主點位置 30.09
后主點位置 -5.90
48.86 85.75
-283.95 396.05
67.49 132.26
-18.93 -40.92
每個變焦透鏡單元的數(shù)據(jù) 透鏡單元第1表面焦距透鏡結(jié)構(gòu)長度前主點位置 后主點位置
1 1 26.69 8.89 2.24 -3.13
2 '7 -7.83 7.30 0.68 -5.01 pr 13 oo 8.50 2.32 -2.32
3 15 20.54 10.65 2.64 -8.27
4 25 30.75 4.60 -0.36 -3.03
5 28 222.73 1.71 0.00 -1.27
單個透鏡數(shù)據(jù)
透鏡第l表面焦距
12-54.30
2335.16
3534.66
47-10.49
59-11.08
61117.82
7130.00
81710.62
920-8.89
102318.93
112514.04
1226-23.56
1328222.73
14310.00數(shù)字示例5
單位mm 表面數(shù)據(jù)
,面編Trdndvd
147.9401.201.8466623.8
223.1375.051.5924068.3
3-259.3560.05
421,0074.051.7725049.6
587.358可變
671.2990.701.8830040.8
8.2133.67
8-14.3470.701.8830040.8
923,4480.05
10*16.3901.952.1435217.8
11723.372可變
12008.501.8340037.2
1300可變
14100.0001.001.8340037.2
1539.8372.93
16*8.4752.801.6510056.2
17-199.3961.04
1824.3250.701.8061033.3
198.0590.62
20*23.9851.981.4970081.6
21-24,828可變
22*13.5962.671.5163364.1
23-38.5950.601.8466623.8
241059.708可變
25000.311.5442770.6
26000.501.4940075.0
27000.40 31
有效直徑
27.53
26.35 26.23 24.57
23.84 14.62 11.31 11.07
11.11 11.27 11.14 8.27 7.18 7.49
7.65 8.07 7.94 7.73 7.43 7.43 7.69
10.01 9.76
9.66 20.94 20.94 20.9428 oo 0.50 1.49831 65.1 20.94
29 oo 0.22 20.94 像平面 00
非球面系數(shù)
r10 K = -8.67091e-001 A4 =-2.07518e-005 A6 = 1.42567e-007
A8 = -2.52900e-008 A10 = 3.48108e-010 rl6 K = -4.48898e-001 A4 =-7.59908e-005 A6 =-2.63291e-007
A8 = -8.453 lle德 r20 K = 4.22377e-001 A4 = 3.44407e-006 A6 = 2.43684e-007
A8 = 5.78953e-008 r22 K= 1.22038e-001 A4 =-1.60158e-006 A6 = 2.33052e-006
A8 =-9.37529e掘A10 = 1.44928e-009
各種數(shù)據(jù)
變焦比7.67
廣角端中間變焦位置望遠端
焦距7.0020.1553.74
F數(shù)3.113.714.44
視角29.010.94,13
圖像高度3.883.883.88
透鏡總長度88.4488.3888.38
BF0.220.220.22
d50.607.2611.71
dll11.424.730.30
dl313.035.452.80
d2113.5519.4728.93
d247.669.282.45
入瞳位置
22.83 53.24
32
107.11出瞳位置 -50.33 前主點位置 28.86 后主點位置 -6.79
-94.79 -1825.34 69.12 159.27 -19.93 -53.52
每個變焦透鏡單元的數(shù)據(jù)
透鏡單元第l表面焦距透鏡結(jié)構(gòu)長度前主點位置后主點位置
1127.1010.352.53-3.66
26-7.487.071.13-4.04
pr12008.502.32-2.32
31420.5811.073.52-5.08
42234.183.27-0.57-2.62
25001.710.63-0.63
單個透鏡數(shù)據(jù)
透鏡笫l表面焦距
11-54.02
2236.10
3434.88
46-10.57
58-9.99
61014.64
7120.00
814-80.00
91612.55
1018-15.24
112024.88
122219.82
1323-43.97
14250.00
15260.00
16280.00
33數(shù)字示例 條件
(1)(2)(3)(4)(5)(6)
11.870.621.552.710.910.91
21.510.791.793.001.020.93
31.840.490.543.001.040.76
41.430.801.622.930.920.95
52.030.361.762.940.821.02
盡管已參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應理解，本發(fā)明不 限于所公開的示例性實施例。將給予權(quán)利要求的范圍以最廣泛的解釋 以包括所有修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1、一種變焦透鏡，按從物側(cè)到像側(cè)的順序包括第一透鏡單元，具有正折光力；第二透鏡單元，具有負折光力；反射構(gòu)件，被配置為使光路彎曲；第三透鏡單元，具有正折光力；和第四透鏡單元，具有正折光力，其中，在從廣角端到望遠端進行變焦期間，第一透鏡單元至第三透鏡單元中的兩個或更多個透鏡單元移動，以及第二透鏡單元和第三透鏡單元之間的距離減小，以及其中，第三透鏡單元包括第一透鏡子單元和第二透鏡子單元，第二透鏡子單元被配置為在具有與光軸垂直的分量的方向上移動以使圖像形成位置移位。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中，當在望遠端聚焦在 無限遠的物體上時第二透鏡子單元的橫向倍率(P3b)、位于比第二 透鏡子單元更靠近像側(cè)的透鏡部分的總橫向倍率(Pr)、從第三透鏡 單元最靠近物側(cè)的透鏡表面到第二透鏡子單元最靠近物側(cè)的透鏡表 面的距離(L3is)和第三透鏡單元在光軸方向上的厚度(DL3)滿足 以下條件l<(l-P3b)|5r<3 0.3 < L3is/DL3 < 0.99。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中，當在望遠端聚焦在 無限遠的物體上時位于比第二透鏡子單元更靠近像側(cè)的透鏡部分的 總焦距(fr)、整個變焦透鏡在廣角端的焦距(fw)和整個變焦透鏡 在望遠端的焦距(ft)滿足以下條件<formula>formula see original document page 0</formula>
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中，第二透鏡子單元具 有正折光力，以及包括一個或多個非球面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中，第三透鏡單元L3 的焦距(f3)和整個變焦透鏡在廣角端的焦距(fw)滿足以下條件1.5 < B/fw < 3.2。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中，第二透鏡子單元的 焦距(f3b)和第三透鏡單元L3的焦距(f3)滿足以下條件0.5 < f3b/f3 < 1.5。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中，反射構(gòu)件包括反射 表面，該反射表面被配置為將光軸上的光線相對于光線入射方向反射 90度，以及其中，第二透鏡單元在像側(cè)的透鏡表面的有效直徑(0>2r)、反 射構(gòu)件在光軸方向上的厚度(Lp )和在望遠端從反射構(gòu)件的出射表面 到第三透鏡單元最靠近物側(cè)的透鏡表面的距離(Lp3)滿足以下條件0.7 < (Lp + Lp3)/①2r < 1.5。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，還包括在第四透鏡單元的 像側(cè)的具有正折光力的第五透鏡單元。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中，第三透鏡單元還包 括在第二透鏡子單元的像側(cè)的第三透鏡子單元。
10、 一種圖像拾取設備，包括根據(jù)權(quán)利要求1 - 9中的任何一個所述的變焦透鏡；和 固態(tài)圖像傳感器，被配置為接收由變焦透鏡形成的圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變焦透鏡和具有該變焦透鏡的圖像拾取設備。變焦透鏡包括第一透鏡單元，具有正折光力；第二透鏡單元，具有負折光力；反射構(gòu)件，被配置為使光路彎曲；第三透鏡單元，具有正折光力；和第四透鏡單元，具有正折光力。在變焦透鏡中，第一透鏡單元至第三透鏡單元中的兩個或更多個透鏡單元在變焦期間移動。另外，在變焦透鏡中，第三透鏡單元包括第一透鏡子單元和第二透鏡子單元，第二透鏡子單元被配置為在具有與光軸垂直的分量的方向上移動以使圖像形成位置移位。
文檔編號G02B15/16GK101655600SQ200910167028
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者和田健 申請人:佳能株式會社