CN100426043C

CN100426043C - 缩放镜头和使用缩放镜头的成像设备

Info

Publication number: CN100426043C
Application number: CNB2005800072668A
Authority: CN
Inventors: 岩泽嘉人
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2025-02-15
Also published as: CN1930508A; EP1726980A1; US20080247053A1; TWI266891B; TW200532241A; JP2005266173A; EP1726980A4; KR20070005624A; WO2005091043A1; US7800829B2

Abstract

包括透镜组并且其放大率通过改变各组之间的距离而进行变化的缩放镜头。缩放镜头在缩放期间固定的具有负折射系数的第一组(GR1)中至少包括：用于将光轴基本上弯曲90°的反射部件(M)和比反射部件(M)更靠近物一侧的负组，并且在第一组(GR1)的图像一侧上至少包括：第二组(GR2)，其在缩放期间可移动并且具有负折射系数以及在缩放期间固定的光量管制部件(ST1)。当收缩镜头筒时，改变反射部件(M)的角度以产生空间，并且在该空间中接收第一组(GR1)中的负组。

Description

缩放镜头和使用缩放镜头的成像设备

技术领域

本发明涉及紧凑的缩放镜头，其适应于在照相机厚度(depth)方向实现薄的结构，适合于被使用在诸如数字静止照相机和/或视频摄像机之类的数字输入/输出设备的图像拾取光学系统中，还涉及使用这种缩放镜头的图像拾取设备中。

本发明要求2004年3月17日提交的日本专利申请第2004-077211的优先权，在此通过参考合并其整个公开。

背景技术

现在，诸如数字静止照相机等之类的使用固态图像拾取器件的图像拾取设备是非常流行的。随着这种数字静止照相机的流行，需要实现更高的图片质量。特别是，在具有大量像素的数字静止照相机及类似设备中，需要照像(成像)缩放镜头在图像形成性能方面非常优秀，符合具有大量像素固态图像拾取器件的要求。而且，也存在着小型化和实现低成本的强烈要求，因此也需要紧凑、价格便宜和/或高性能的缩放镜头。

例如，在日本专利申请第1996-248318号公开文档中描述的光学系统中，将棱镜插入到具有正折射系数(positive refractive power)的第一组中，以弯曲或者弯折光学系统来促进在光轴方向的小型化。在这种光学系统中，因为加引线(plus lead)的结构而使得前(光)镜片(gem)(前镜头元件)和发射部件比较大，从而不能充分小型化。

发明内容

本发明的一个目的是提供新颖的缩放镜头，其可以消除或者解决传统缩放镜头具有的问题，本发明还提供使用这种缩放镜头的图像拾取设备。

本发明的另一个目的是提供在视频摄像机和/或数字静止照相机等中使用的紧凑型缩放镜头，其用于实现照相机厚度方向的薄结构，而且本发明还提供使用这种缩放镜头的图像拾取设备。

本发明涉及包括多个组的缩放镜头，而且用于改变组间隔从而执行放大率变化或者调节操作，缩放镜头至少包括：第一组，其具有负折射系数，至少包括用于弯曲或者弯折光轴的反射部件和在相对于反射部件的物一侧处的负组，而且第一组在变化或者调节操作期间是固定的；第二组，在放大率变化或者调节操作期间将其可移动地提供在第一组的图像一侧，第二组具有负折射系数；以及光量调节部件，其在缩放操作期间固定，其中在收缩镜头筒(lens barrel)的时候缩回反射部件，从而将第一组的负组适应于因此而限定的空间。

而且，本发明涉及图像拾取设备，其包括：缩放镜头，和用于将已经由缩放镜头所形成的光学图像转换为电信号的图像拾取设备，其中作为在图像拾取设备中所使用的缩放镜头，所使用的缩放镜头至少包括：第一组，其具有负折射系数，至少包括用于弯曲或者弯折光轴的反射部件和在相对于反射部件的物一侧处的负组，而且第一组在变化或者调节操作期间是固定的；第二组，在放大率变化或者调节操作期间将其可移动地提供在第一组的图像一侧，第二组具有负折射系数；以及光量调节部件，其在缩放操作期间固定，其中在收缩镜头筒的时候缩回反射部件，从而将第一组的负组适应于因此而限定的空间

在根据本发明的缩放镜头中，可以很大程度地缩短入射光轴方向上的长度同时保持高可变放大率因数和高图像质量，而且可以通过减引线(minus lead)的结构减小前镜片直径和/或减少反射部件。而且，在收缩镜头筒的时候，改变反射部件的排列角从而缩回反射部件以将第一组的负组适应于因此定义的空间中，从而具有在收缩镜头筒的时候实现小型化的能力。而且，由于在缩放操作期间用于调节光量的光量调节部件是固定的，所以柱状镜可以变得紧凑。

进而，在根据本发明的图像拾取设备中，可以提高图像形成性能，而且减小在缩放镜头系统的入射光轴方向中的长度，因此具有减小前镜片直径和/或减少反射部件的能力。因此，柱状镜结构可以变得紧凑，而且可以实现在收缩镜头筒的时候的小型化。因此，可以实现紧凑的图像摄取设备，其导致薄的结构。

应用本发明，可以使得的图像形成性能的提高和在视频摄像机和/或者数字静止照相机之类的设备中所使用的缩放镜头小型化称为可能。

本发明的进一步目的和通过本发明而获得的优点将通过下面参照附图所描述的实施方式中变得更加明显。

附图说明

图1A和1B示出了应用了本发明的缩放镜头的第一实施方式的镜头结构图；

图2A和2B示出了应用了本发明的缩放镜头的第二实施方式的镜头结构图；

图3A和3B示出了应用了本发明的缩放镜头的第三实施方式的镜头结构图；

图4示出了应用了本发明的缩放镜头的实施方式1的短焦距(距离)端的各种像差的示意图；

图5示出了应用了本发明的缩放镜头的实施方式1的中焦距端的各种像差的示意图；

图6示出了应用了本发明的缩放镜头的实施方式1的长焦距端的各种像差的示意图；

图7示出了应用了本发明的缩放镜头的实施方式2的短焦距端的各种像差的示意图；

图8示出了应用了本发明的缩放镜头的实施方式2的中焦距的各种像差的示意图；

图9示出了应用了本发明的缩放镜头的实施方式2的长焦距端的各种像差的示意图；

图10示出了应用了本发明的缩放镜头的实施方式3的短焦距端的各种像差的示意图；

图11示出了应用了本发明的缩放镜头的实施方式3的中焦距端的各种像差的示意图；

图12示出了应用了本发明的缩放镜头的实施方式3的长焦距端的各种像差的示意图；

图13是结构示意图，示出了本发明的概况；

图14A和14B示出了用于解释本发明的镜头筒收缩系统的剖视图；和

图15示出了应用了本发明的图像拾取设备的框图。

具体实施方式

现在将通过使用图1到图3来解释本发明的缩放镜头的第一到第三实施方式。

图1到3是分别与构成第一到第三实施方式的缩放镜头对应的镜头结构示意图，其中光截面(optical cross section)指示在广角端(a)和远视端(b)处于的镜头排列。在各个镜头排列示意图中的箭头mj(j＝1，2，...)分别以模型的形式示出了在从广角端状态(a)到远视端状态(b)的缩放操作中第j透镜组(GRj)等的移动。而且，在相应的镜头结构图中，ri(i＝1，2，...)所附连到的面是从物体表面一侧开始计数的第i个面，I指示图像摄取器件的图像表面，CG指示图像拾取器件的覆盖玻璃，而LPF指示低通滤波片。

如图1的镜头结构图所示，第一实施方式的缩放镜头包括(以从物一侧开始的顺序)正第一透镜组GR1、负第二透镜组GR2、正第三透镜组GR3、正第四透镜组GR4、和负第五透镜组GR5。

第一镜头GR1包括负透镜、用于将光轴弯曲或者弯折90°的反射镜和在其两个表面侧都具有非球面的正透镜。第二透镜组GR2包括负透镜、以及负透镜和正透镜的连接透镜。第三透镜组GR3包括在其两个表面侧都具有非球面的正透镜。第四透镜组GR4包括正透镜的连接透镜并且在物一侧具有非球面，以及负透镜。第五透镜组GR5包括负透镜和正透镜的连接透镜，以及正透镜。在缩放操作中，第一透镜组GR1、第三透镜组GR3、第五透镜组GR5以及低通滤波片LFP的位置是固定的。而且，第三透镜组包括光圈作为图像表面一侧的光量调节部件ST1。光量调节部件ST1还具有作为孔径限制部件的功能。

在执行从图1(a)的广角端状态向图1(b)的远视端状态的放大率变化或调节中，第二透镜组向固定的第三透镜组GR3一侧移动，而且第四透镜组GR4向固定的第三透镜组GR3一侧移动。

进而，在图13中示出了第一实施方式的缩放镜头系统的最短焦距状态中的实际排列。虽然在图1的镜头结构图中将反射部件的结构示意地表示为平行平板，但是将反射镜M如图13中所示进行放置作为实际的结构。这里，在图13中，TL指示缩放镜头系统，MS指示反射镜M的反射表面，而SR指示图像拾取器件。这也类似地应用于将在后面描述了第二和第三实施方式的缩放镜头系统。

而且，将参照图14A和14B来解释第一实施方式的缩放镜头系统的镜头筒收缩系统的例子。图14A示出了包括对其中图1的缩放镜头系统位于广角端(见图1A)的状态的光轴进行弯曲的光路的剖视图。在这种状态中，用其一端Ma作为支点来旋转第一组GR1的反射镜M，从而缩回反射镜M。因此，使得第一透镜组GR1的物一侧的负透镜G1进行镜头筒收缩操作进入到因为反射镜M被缩回的事实而限定(形成)的空间中，以具有将入射缩放镜头系统上的光轴方向(照相机厚度方向)中将厚度变薄的能力。应该注意，还可以将此类似地应用于将在后面描述的第二和第三实施方式的缩放镜头系统。这里，虽然在本实施方式中使用了这样的结构：使得仅仅一个负透镜G1进行镜头筒收缩操作进入到做为反射镜M被缩回的事实的结果而限定的空间中，但是在使用在相对于反射镜M物一侧包括多个透镜的结构的情况下，也可以使得多个透镜进行镜头筒收缩操作。而且，虽然在该缩放镜头系统中使用了这样的结构：用其一端Ma作为支点来旋转反射镜M从而将反射镜M缩回，但是支点的位置并不限于镜的一端。此外，虽然在该缩放镜头系统中使用了这样的结构：用其一端Ma作为支点来旋转反射镜M从而将反射镜M缩回，但是反射镜M的缩回操作并不限于这种实施方法，相反地，可以限定用于容纳相对于反射镜M的物一侧的透镜组的空间。例如，可以使用用于平行地移动反射镜M以缩回反射镜M的结构。

如图2的镜头结构示意图所示，第二实施方式的缩放镜头包括(以从物一侧开始的顺序)负第一透镜组GR1、负第二组GR2、正第三透镜组GR3、光量调节部件ST1和正第四透镜组GR4。

第一透镜组GR1包括负透镜、和用于将光轴弯曲或者弯折90°的反射镜M。第二透镜组GR2包括在其两个表面处都具有非球面的负透镜。第三透镜组GR3包括在其两个表面处都具有非球面的正透镜、正透镜和负透镜的连接透镜以及正透镜。第四透镜组GR4包括在其两个表面处具有非球面的正透镜。在第三透镜组GR3和第四透镜组GR4之间，固定有用于调节光量的ND滤波片和诸如液晶等之类的光量调节部件ST1。在缩放操作中第一透镜组GR1和低通滤波片LPF的位置是固定的。而且，第三透镜组GR3包括光圈作为孔径限制部件ST2用于在最接近物的一侧上对孔径进行限制。

在执行从图2(a)中所示的广角端状态向图2(b)中所示的远视端状态进行放大率变化或者调节操作中，第二透镜组GR2向图像表面一侧移动之后执行向物一侧进行的调头操作。第三透镜组GR3向物一侧移动，而第四透镜组向图像表面一侧移动一点点。

如图3中所示的镜头结构图中所示，第三实施方式的缩放镜头包括(以从物一侧开始的顺序)：负第一透镜组GR1、负第二透镜组GR2、正第三透镜组GR3、正第四透镜组GR4和正第五透镜组GR5。

第一透镜组GR1包括负透镜，以及用于将光路弯曲或者弯折90°的反射镜。第二透镜组GR2包括在其两个表面上具有非球面的负透镜，和正透镜。第三透镜组GR3包括在其两个表面上具有非球面的正透镜。第四透镜组GR4包括正透镜，以及正透镜和负透镜的连接透镜。第五透镜组GR5包括在其两个表面上具有非球面的正透镜。在缩放操作中，第一透镜组GR1、第三透镜组GR3和低通滤波片LPF的位置是固定的。而且，第三透镜组包括光圈作为在图像表面一侧的光量调节部件ST1。

当在执行从图3(a)中所示的广角端状态向图3(b)中所示的远视端状态的放大率变化或者调节时，第二透镜组GR2向固定的第三透镜组GR一侧移动，第四透镜组GR4向固定的第三透镜组GR3一侧移动，而第五透镜组GR5向图像表面一侧移动一点点。

在上述第一到第三实施方式的缩放镜头中，使用这样的结构适应于通过反射部件将光轴基本上弯曲或者弯折90°以具有大程度地缩短入射光轴方向中的长度的能力，并且具有在反射表面附近重叠物体光线的光路的能力。因此，可以有效地使用空间，以便进行小型化。在上述缩放镜头中，使得反射部件的位置成为最靠近物体一侧处所放置的第一透镜组，从而使得使用缩放镜头实现图像拾取设备的小型化成为可能。

进而，在收缩镜头筒的时候，改变反射部件的排列角度以缩回反射部件来将第一组的负组容纳于因此而限定的空间中，从而具有在收缩镜头筒的时候实现小型化的能力。而且，由于在缩放操作器件将用于调节光量的光量调节部件固定，所以柱状镜结构可以变得紧凑。

而且，在第一到第三实施方式的缩放镜头中，可以通过至少包括在第一透镜组的反射部件的物一侧处的负组的结构来减小前镜片直径并且减少反射部件。

而且，在第一到第三实施方式的两种缩放镜头中，由于在第三透镜组中所包括的光量调节部件ST1是固定的，所以不需要复杂的柱状镜从而可以实现紧凑和薄的结构。

而且，在第二实施方式的缩放镜头中，将光量调节部件ST1固定在第三透镜组GR3和第四透镜组GR4之间。因此，不需要复杂的柱状镜结构从而可以使用紧凑和薄的结构。

而且，在第一到第三实施方式的缩放镜头中，由于使得作为放大率变化或者调节系统(变化器)工作的第二组成为具有负折射系数的结构，所以能够在整个系统中减小相应镜头的直径。因此，可以实现小型化。

然后，将说明在第一到第三实施方式的情况中，在至少包括具有反射部件的第一组和具有负折射系数的第二组的缩放镜头系统中最好满足的条件。

应该注意，虽然将在下面描述的独立条件它们自己可以相应地满足，可以实现与它们对应的动作/效果，但是从光学性能和/或小型化等方面来说，满足多个条件的方法当然更好。

最好满足下面条件公式(1)。

2.0＜|fa/fw|＜6.0…(1)

在上面条件公式中，

fa：相对于第一透镜组的反射部件的物一侧的透镜组的焦距，和

fw：广角端整个系统的焦距。

条件公式(1)是这样的条件公式：用于规定相对于第一组的反射部件的物一侧的透镜组的焦距。当条件高于条件公式(1)的下限时，对畸变像差的修正就变得困难。当条件高于条件公式(1)的上限时，前镜片和反射部件的尺寸就变大，从而小型化就变得困难。

而且，作为光量调节部件ST1，可以在改变光圈直径的地方使用ND滤波片或者液晶调节器件。在使用ND滤波片或者液晶光调节器件作为光量调节部件ST1的情况中，可以进一步实现小型化。

可以通过采用数值数据和像差示意图等从更加确切的角度进一步说明应用了本发明的图像拾取镜头设备中所使用的缩放镜头的结构。

在这里作为例子分别提到的实施方式1到3与第一到第三实施方式对应，而在第一到第三实施方式(图1到3)中示出的镜头结构图分别示出了对应的实施方式1到3的镜头结构。

在相应实施方式的数值数据中，ri(i＝1，2，…)指示从物一侧计数的第i面表面的半径的曲率，di(i＝1，2，…)指示从物一侧计数的第i个轴向间隔(mm)，ndi(i＝1，2，…)指示相对于从物一侧计数的第i个光学部件的d线的折射系数，而vdi(i＝1，2，…)指示相对于从物一侧计数的第i个光学部件的d线的Abbe数字。

而且，在数值数据中，(变量)所附连到的轴向间隔(di)指示在从物一侧计数的第i个轴向间隔中在缩放操作中，在广角端处(短焦距端，W)～中(中焦距端，M)～远视端(长焦距端，T)的可变间隔。而且，在数值数据中，FNo.指示F值，f指示焦距(mm)，而ω指示半画面角(°)，其中示出了与相应角长状态(W)、(M)、(T)对应的整个系统处的值。

而且，在数值数据中，由(ASP)所指示的面表面是非球面，而且非球面的形状由下面公式表示。

[公式1]

x = \frac{y^{2} \cdot c^{2}}{1 + {(1 - ϵ \cdot y^{2} \cdot c^{2})}^{1 / 2}} + Σ A^{i} \cdot Y^{i}

在上面公式中，将x，y，c，ε和Ai定义如下：

x：在光轴方向上从镜头表面顶点起的距离，

y：在与光轴垂直的方向上的高度，

c：在镜头顶点处的近轴曲率

ε：圆锥常数

Ai：第i个非球面系数

而且，在表1中示出了用于确定在上述实施方式1到3中所示的缩放镜头的条件公式(1)和条件公式(2)的相应条件公式和相应数值。

图4到12示出了实施方式1到3的各种像差(球差、像散、以从左开始的顺序的畸变像差)。在球差中，在纵坐标上采用相对于开放F值的比率而在横轴上采用散焦，其中实线(d)指示d线处的球差，虚线(c)指示在c线处的球差，而单点线(g)指示在g线处的球差。在像散中，纵轴指示图像高度(mm)而横轴指示聚焦，其中实线(DS)指示矢状的(sagittal)的图像表面而且虚表面(DM)指示子午线的图像表面。在畸变像差中，纵轴指示图像高度(mm)而横轴指示畸变百分比。在本例中，IMG HT指示图像高度(mm)。

从表1中可以明显看出，实施方式1到3的缩放镜头满足条件公式(1)。而且，如在图4到12的相应像差示意图中所示的，在广角端(W)、广角端和远视端之间的中焦距(M)、和远视端(T)处以非常平衡的方式对相应像差进行修正。

《实施方式1》

(W)～(M)～(T)

FNo.＝4.12～4.35～4.92

f ＝7.00～11.79～19.85

ω＝29.61～17.68～10.54

d6＝0.587～4.214～6.780

d11＝6.693～3.066～0.500

d14＝7.643～4.765～1.995

d17＝1.766～4.645～7.415

[曲率的半径] [轴向间隔] [折射系数] [Abbe数值]

r1＝23.443 d1＝1.100 nd1＝1.92286 vd1＝20.884

r2＝10.807 d2＝2.220

r3＝∞ d3＝8.500

r4＝∞ d4＝0.700

r5＝14.953(ASP) d5＝2.134 nd2＝1.69350 vd2＝53.201

r6＝-23.974(ASP) d6＝(变量)

r7＝202.612 d7＝0.500 nd3＝1.83500 vd3＝42.984

r8＝7.547 d8＝0.924

r9＝-9.603 d9＝0.450 nd4＝1.77250 vd4＝49.624

r10＝9.713 d10＝1.002 nd5＝1.92286 vd5＝20.884

r11＝90.443 d11＝(变量)

r12＝9.441(ASP) d12＝1.606 nd6＝1.69350 vd6＝53.201

r13＝-29.152(ASP)d13＝1.000

r14＝iris d14＝(变量)

r15＝11.703(ASP) d15＝2.075 nd7＝1.58313 vd7＝59.460

r16＝-7.499 d16＝0.500 nd8＝1.92286 vd8＝20.884

r17＝-13.695 d17＝(变量)

r18＝425.463 d18＝0.500 nd9＝1.92286 vd9＝20.884

r19＝5.175 d19＝1.738 nd10＝1.48749 vd10＝70.441

r20＝8.265 d20＝1.845

r21＝11.634 d21＝1.600 nd11＝1.92286 vd11＝20.884

r22＝-279.750 d22＝3.607

r23＝∞ d23＝1.460 nd12＝1.51680 vd12＝64.198

r24＝∞ d24＝1.120

r25＝∞ d25＝0.500 nd13＝1.51680 vd13＝64.198

r26＝∞

[第五面(r5)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.108291×10-3，A6＝0.720557×10-5，A8＝-0.347966×10-6，A10＝0.551985×10-8

[第六面(r6)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.571799×10-4，A6＝0.925302×10-5，A8＝-0.486215×10-6，A10＝0.882126×10-8

[第十二面(r12)的非球面数据]

ε＝1，A4＝0.442332×10-3，A6＝0.425787×10-4，A8＝0.351705×10-6，A10＝0.236139×10-6

[第十三面(r13)的非球面数据]

ε＝1，A4＝0.799183×10-3，A6＝0.560252×10-4，A8＝-0.927656×10-6，A10＝0.443273×10-6

[第十五面(r15)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.108299×10-3，A6＝0.276604×10-5，A8＝-0.244554×10-6，A10＝0.359026×10-8

《实施方式2》

(W) ～ (M) ～ (T)

FNo.＝ 2.87 ～ 4.34 ～ 5.53

f ＝ 4.85 ～ 9.22 ～ 14.07

ω ＝ 38.29 ～ 21.60 ～ 14.30

d4 ＝ 0.780 ～ 4.152 ～ 0.780

d8 ＝ 16.722 ～ 5.627 ～ 2.323

d16 ＝ 2.243 ～ 9.966 ～ 16.642

d17 ＝ 1.349 ～ 3.787 ～ 3.969

d19 ＝ 3.640 ～ 1.202 ～ 1.020

[曲率的半径] [轴向间隔] [折射系数] [Abbe数值]

r1＝29.542 d1＝0.850 nd1＝1.88300 vd1＝40.805

r2＝11.271 d2＝3.800

r3＝∞ d3＝12.220

r4＝∞ d4＝(变量)

r5＝26.237(ASP) d5＝1.200 nd2＝1.73077 vd2＝40.501

r6＝5.980(ASP) d6＝2.320

r7＝12.918 d7＝2.740 nd3＝1.84666 vd3＝23.785

r8＝72.468 d8＝(变量)

r9＝孔径限制 d9＝0.130

部件

r10＝7.857(ASP) d10＝3.420 nd4＝1.58313 vd4＝59.461

r11＝-26.882(ASP) d11＝1.200

r12＝11.250 d12＝2.938 nd5＝1.48749 vd5＝70.441

r13＝-6.313 d13＝0.800 nd6＝1.67270 vd6＝32.171

r14＝5.285 d14＝0.913

r15＝16.649 d15＝1.525 nd7＝1.48749 vd7＝70.441

r16＝-32.796 d16＝(变量)

r17＝光量 d17＝(变量)

调节

部件

r18＝-47.622(ASP) d18＝1.900 nd8＝1.77377 vd8＝47.200

r19＝-14.003(ASP) d19＝(变量)

r20＝∞ d20＝1.200 nd9＝1.51680 vd9＝64.198

r21＝∞ d21＝0.600

r22＝∞ d22＝0.500 rd10＝1.51680 vd10＝64.198

r23＝∞

[第五面(r5)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.199102×10-4，A6＝0.120020×10-4，A8＝-0.410454×10-6，A10＝0.617981×10-8

[第六面(r6)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.633623×10-3，A6＝0.841957×10-5，A8＝-0.719036×10-6，A10＝0.414281×10-8

[第十面(r10)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.387456×10-3，A6＝0.265755×10-5，A8＝-0.858779×10-6，A10＝0.215789×10-9

[第十一面(r11)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.309607×10-3，A6＝0.973513×10-5，A8＝-0.183569×10-5，A10＝0.398642×10-7

[第十八面(r18)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.338236×10-3，A6＝-0.260827×10-4，A8＝0.334152×10-5，A10＝-0.688027×10-7

[第十九面(r19)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.183178×10-3，A6＝-0.185327×10-5，A8＝0.954236×10-6，A10＝0.000000×1000

《实施方式3》

(W) ～ (M) ～ (T)

FNo. ＝ 2.82 ～ 4.23 ～ 5.14

f ＝ 5.06 ～ 7.83 ～ 9.60

ω ＝ 38.18 ～ 25.91 ～ 21.13

d4 ＝ 0.700 ～ 4.304 ～ 5.076

d8 ＝ 6.662 ～ 3.058 ～ 2.286

d11 ＝ 10.527 ～ 4.496 ～ 1.500

d16 ＝ 3.087 ～ 10.618 ～ 13.768

d18 ＝ 3.220 ～ 1.720 ～ 1.566

[曲率的半径] [轴向间隔] [折射系数] [Abbe数值]

r1＝76.580 d1＝0.900 nd1＝1.83500 vd1＝42.984

r2＝11.916 d2＝2.300

r3＝∞ d3＝10.800

r4＝∞ d4＝(变量)

r5＝42.595(ASP) d5＝1.100 nd2＝1.52470 vd2＝56.236

r6＝9.730(ASP) d6＝1.400

r7＝9.061 d7＝1.545 nd3＝1.84666 vd3＝23.785

r8＝11.917 d8＝(变量)

r9＝12.346(ASP) d9＝1.500 nd4＝1.52470 vd4＝56.236

r10＝16.139(ASP) d10＝1.200

r11＝iris d11＝(变量)

r12＝18.519 d12＝2.417 nd5＝1.83500 vd5＝42.984

r13＝-22.568 d13＝0.500

r14＝9.647 d14＝3.938 nd6＝1.58913 vd6＝61.253

r15＝-9.622 d15＝0.650 nd7＝1.78472 vd7＝25.721

r16＝6.790 d16＝(变量)

r17＝15.962(ASP) d17＝2.055 nd8＝1.52470 vd8＝56.236

r18＝-35.130(ASP) d18＝(变量)

r19＝∞ d19＝2.000 nd9＝1.51680 vd9＝64.198

r20＝∞ d20＝0.700

r21＝∞ d21＝0.800 nd10＝1.51680 vd10＝64.198

r22＝∞

[第五面(r5)的非球面数据)]

ε＝1，A4＝0.168244×10-2，A6＝-0.507087×10-4，A8＝0.850225×10-6，A10＝0.000000×1000

[第六面(r6)的非球面数据]

ε＝1，A4＝0.135697×10-2，A6＝-0.407810×10-4，A8＝-0.504262×10-6，A10＝0.504475×10-7

[第九面(r9)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.187677×10-2，A6＝-0.500809×10-4，A8＝0.271658×10-5，A10＝-0.166299×10-6

[第十面(r10)的非球面数据]

ε＝1，A4＝-0.160512×10-2，A6＝-0.412232×10-4，A8＝0.327336×10-5，A10＝-0.142491×10-6

[第十七面(r17)的非球面数据]

ε＝1，A4＝0.139219×10-3，A6＝-0.344159×10-4，A8＝0.140726×10-5，A10＝-0.621230×10-7

[第十八面(r18)的非球面数据]

ε＝1，A4＝0.573274×10-3，A6＝-0.144671×10-4，A8＝-0.686048×10-6，A10＝0.000000×1000

表1

条件公式	实施方式1	实施方式2	实施方式3
条件公式	实施方式1	实施方式2	实施方式3	(1)\|fa/fw\|	3.204	3.592	3.167

可以将上述本发明的缩放镜头系统使用在图像拾取设备中，适应于通过缩放镜头形成物体图像以允许诸如CCD或者银盐胶片之类的、用以接收该图像以执行摄影的图像拾取器件或者部件，特别是(作为处理设备的个人计算机、电话和或者移动电话等的)数字静止照相机或者视频摄像机。

将通过使用图15来描述应用了本发明的图像拾取设备。

图15示出了用于解释应用了本发明的图像拾取设备的框图。当进行大概分类时，如图15中所示，图像拾取设备包括照相机单元1、照相机DSP(数字信号处理器)2、SDRAM(同步动态随机访问存储器)3、介质接口(之后称为介质I/F)、控制单元5、操作单元6、LCD(液晶显示器)控制器7、LCD 8和外部接口(之后称为外部I/F)9，其中能够可拆卸地装载记录介质10。

虽然可以想到使用诸如所谓使用半导体存储器的存储卡之类的存储器或者存储设备、诸如可记录DVD(数字多功能盘)之类的光记录介质等、和/或磁盘等作为记录介质10，但是在本实施方式中将假设使用存储卡作为记录介质10来进行说明。

进而，如图15中所示，照相机单元1包括光学模块11、作为图像拾取器件的CCD(电荷耦合器件)12、预处理电路13、用于光学模块的驱动器14、用于CCD的驱动器15以及定时产生电路(定时产生器)16。在本例中，光学块11包括透镜、聚焦机构、快门机构和/或光圈机构等。

而且，控制单元5是微型计算机，其具有包括通过系统总线55连接的CPU(中央处理单元)51、RAM(随机存取存储器)52、闪速ROM(只读存储器)53和时钟电路54的结构，并且被适应于具有对本实施方式的图像拾取设备的相应单元进行控制的能力。

这里，主要使用RAMA 52作为工作区域，用于临时存储处理过程中的结果等。而且，在闪速ROM 53中，存储在CPU 51中所执行的各种程序和/或进行处理所需要的数据等。而且，时钟电路54可以提供当前年/月/日、当前星期几和/或当前时间，从而还可以提供照像日期和小时。

而且，在照像时，光学模块驱动器14根据来自控制单元5的控制形成驱动信号用于允许光学模块11进行操作以将因此形成的驱动信号发送到光学模块11，以允许光学模块11进行操作。在光学模块11中，根据来自光学模块驱动器14的驱动信号来控制聚焦机构、快门机构和光圈机构，以获取进入其中的物体图像，并且将因此获取的图像提供给CCD12。

CCD 12担任执行对来自光学模块11的图像的光电转换以提供输出的任务。CCD 12根据来自CCD驱动器15的驱动信号进行操作以获得来自光学模块11的物体图像，并且将已经根据由控制单元5所控制的定时产生电路16的定时信号作为电信号所获得的物体图像(图像信息)发送到预处理电路13。

在该例子中，如上所述，定时产生电路16进行工作以形成定时信号来根据来自控制单元5的控制提供预定定时。而且，CCD驱动器15进行工作以根据来自定时产生电路16的定时信号形成要被发送到CCD 12的驱动信号。

预处理电路13相对于被发送到它的电信号的图像信息执行CDS(相关双采样)处理以维持满意的S/N比，并且执行AGC(自动增益控制)处理来控制增益进而执行A/D变换(模拟/数字)以便形成要作为数字信号的图像信号。

将来自预处理电路13的要作为数字信号的图像信号发送到DSP2。DSP2对发送到它的图像数据执行诸如AF(自动聚焦)、AE(自动曝光)、和/或AWB(自动白平衡)等之类的照相机信号处理。使得以这种方式被不同调节的图像数据通过预定的压缩处理进行数据压缩。将这样处理过的压缩数据通过系统总线55和介质I/F 4发送到已经装载在本实施方式的图像拾取设备中的记录介质10，并且作为后面所述的文件记录在记录介质10上。

而且，根据已经通过包括触摸板或者控制按键等的操作单元6接受的从用户的输入操作，通过介质I/F 4从记录介质10读出已经被记录在记录介质10上的所期望的图像数据。将这样读出的图像数据发送到DSP2。

DSP2执行对通过介质I/F 4发送的、已经进行了数据压缩的图像数据的压缩过数据的解压缩处理(扩展处理)，以将解压缩过的图像数据通过系统总线55发送到LCD控制器7。LCD控制器7进行工作以从已经被发送给它的图像数据中形成要被发送到LCD8的图像信号，从而将这样形成的图像信号发送到LCD8。因此，将与记录在记录介质10上的图像数据对应的图像显示在LCD8的显示屏幕上。

在本例中，图像的显示形式与在ROM中所记录的显示处理程序相符和。即，该显示处理程序是用于指示文件系统的记录机制并且如何再现图像的程序。

而且，在本发明的图像拾取设备中，提供外部I/F 9。将图像拾取设备通过外部I/F 9连接到例如外部计算机以从个人计算机接收所提供的图像数据，以便将图像数据记录在被装载在图像拾取设备自己上的记录介质上，或者还具有将已经被装载在图像拾取设备自己中的记录介质上所记录的图像数据发送到外部个人计算机等的能力。

而且，可以将通讯模块连接到外部I/F 9从而将其连接到例如因特网等的网络，以通过网络获取各种图像数据和/或其他信息，来将图像数据记录在已经被装载在图像拾取设备自己中的记录介质上，或者具有通过网络将已经被装载在图像拾取设备中的记录介质上已经记录的数据发送到相对一侧的目标的能力。

此外，还相对于诸如图像数据等之类的、已经通过外部个人计算机或者网络获得的并且已经被记录到记录介质上的信息，如下所述，当然在本实施方式的图像拾取设备中读出这种信息以再现已经被读出的信息来显示该信息在LCD8上，从而用户可以利用它。

应该注意，可以提供外部接口I/F 9作为诸如IEEE(电气和电子工程师协会)1394USB(通用串行总线)等之类的有线接口，或者可以将其提供作为凭借光或者电波的无线接口。即，外部I/F 9可以是有线接口或者无线接口。

如上所述，本实施方式的图拾取设备可以对物体的图像进行照像并且将这样获得的图像记录到已经被装载到图像拾取设备中的记录介质上，并且可以读出已经被记录在记录介质上的图像数据以再现已经被读出的图像数据以便对其进行使用。而且，该图像拾取设备可以通过外部个人计算机或者网络接收所提供的图像数据，并且将这样获得的图像数据记录在已经被装载到该图像拾取设备自己中的记录介质上，或者读出该图像数据以对其进行再现。

应该注意，虽然使用CCD作为图像拾取器件，但是还可以使用CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器。

应该注意，虽然已经根据在附图中所示出的其特定优选实施方式并且在上面说明书中对本发明进行了详细描述，但是本领域的普通计数人员应该理解本发明并不限于这些实施方式，在不偏离由所附权利要求所定义和陈述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改、结构替代或者等效变换。

产业的可利用性

不仅可以将应用了本发明的缩放镜头使用在数字静止照相机和/或视频摄像机中，而且可以将其用于在CCD的位置安排银盐胶片的银盐照相机中。而且，可以将应用了本发明的缩放镜头使用在个人计算机中、电话和/或移动电话和/或连接到其的外部设备中所包括的照相机中。

Claims

1. 一种包括多个组的缩放镜头，其用于改变组间隔从而执行放大率变化或者调节操作，

该缩放镜头至少包括：

第一组，其具有负折射系数，至少包括用于弯曲或者弯折光轴的反射部件和在相对于反射部件的物一侧处的负组，而且第一组在变化或者调节操作期间是固定的；

第二组，在放大率变化或者调节操作期间将其可移动地提供在第一组的图像一侧，其具有负折射系数；以及

光量调节部件，其在放大率变化或调节期间固定，

其中在收缩镜头筒的时候缩回反射部件，从而将第一组的负组容纳于因此而限定的空间。

2. 根据权利要求1所述的缩放镜头，

其中相对于第一组的反射部件的物一侧的一个或多个透镜组满足下面公式(1)：

2.0＜|fa/fw|＜6.0 ....(1)

在上述公式中，

fa：相对于第一组的反射部件的物一侧的透镜组的焦距，和

fw：在广角端处整个镜头系统的焦距。

3. 一种图像拾取设备，包括：

缩放镜头，其包括多个组，适应于改变组间隔从而执行放大率变化或者调节操作；和

图像拾取器件，用于将已经由缩放镜头所形成的光学图像转换为电信号，

所述缩放镜头至少包括：第一组，其具有负折射系数，至少包括用于弯曲或者弯折光轴的反射部件和在相对于反射部件的物一侧处的负组，而且第一组在变化或者调节操作期间是固定的；第二组，在放大率变化或者调节操作期间将其可移动地提供在第一组的图像一侧，第二组具有负折射系数；以及光量调节部件，其在缩放操作期间固定，其中在收缩镜头筒的时候缩回反射部件，从而将第一组的负组容纳于因此而限定的空间。

4. 根据权利要求3所述的图像拾取设备，

其中相对于第一组的反射部件的物一侧的透镜组满足下面公式(2)：

2.0＜|fa/fw|＜6.0 ....(2)

在上述公式中，

fa：相对于第一组的反射部件的物一侧的透镜组的焦距，和

fw：广角端整个镜头系统的焦距。