CN102338920A - 变焦透镜筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变焦透镜筒。该变焦透镜筒包括：固定筒，在所述固定筒中指示第一标记；和变焦操作环，在所述变焦操作环中指示第二标记，所述变焦操作环被支撑在固定筒上。变焦透镜筒具有可以至少形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角的焦距区域，并且，在第一标记和第二标记相互匹配的焦距中，针对预定的图像拾取元件尺寸，形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角中的一个视角。

Description

变焦透镜筒

技术领域

本发明涉及一种在鱼眼变焦透镜筒的变焦操作环上具有标记的变焦透镜筒。

背景技术

近年来，使用光电转换元件(图像拾取元件)的数字单透镜反射照相机被积极地在商业上实现。在数字单透镜反射照相机的图像拾取元件的屏幕尺寸中，作为与银盐胶片24×36mm尺寸相同的全尺寸和图像拾取表面比全尺寸小的APS-C尺寸或APS-H尺寸变成主流。

另外，对于全尺寸图像拾取元件存在包括形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的两种视角的鱼眼变焦透镜。

在包括APS-C尺寸或APS-H尺寸图像拾取元件的数字单透镜反射照相机中，这种鱼眼变焦透镜可以在焦距范围内获得全帧鱼眼的视角。这里，下面将假设如下规格：在最短焦距处形成对于全尺寸图像拾取元件的圆形鱼眼，并且，在最长焦距处形成对于全尺寸图像拾取元件的全帧鱼眼。在这种情况下，通过将这种鱼眼变焦透镜筒的变焦操作环控制到每一端，用户可以容易地设置形成圆形鱼眼或者全帧鱼眼的焦距。另外，当在鱼眼变焦透镜筒中从圆形鱼眼变焦到全帧鱼眼时，由于术语“广角端”和“望远端”不适合于变焦位置，所以本说明书使用术语“最短焦距侧或最短焦距”和“最长焦距侧或最长焦距”。

当这种鱼眼变焦透镜筒被安装在包括APS-C尺寸或APS-H尺寸图像拾取元件的照相机上时，在变焦可移动范围的中途中形成全帧鱼眼的视角，但是，无法确定变焦操作环应该被设置在什么位置以获得全帧鱼眼的视角。此外，如果在针对预定的图像拾取元件尺寸形成全帧鱼眼的焦距位置处设置变焦操作环，则当变焦操作环被无意地旋转时，需要再次定位变焦操作环。

日本实用新型公开No.4-130917公开了一种提供适当数目的将可变倍率环临时地保持在特定倍率的位置处的点击(click)机构和倍率指示的方法。

此外，日本专利公开No.2007-033504公开了一种针对透镜筒主体执行变焦操作环的锁定保持的方法。

然而，在日本实用新型公开No.4-130917中公开的常规技术对于指示物距和临时(temporary)倍率具有功效，但是，当将变焦透镜筒安装在具有相互不同的图像拾取元件尺寸的照相机上时，该常规技术不向用户指示形成圆形鱼眼或全帧鱼眼的焦距。

此外，在日本专利公开No.2007-033504中公开的常规技术只能在透镜筒最短的状态中锁定，而当需要多个锁定位置时，该常规技术没有功效。

发明内容

首先，本发明提供这样的变焦透镜筒：当将该变焦透镜筒安装在具有相互不同的图像拾取元件尺寸的照相机上时，用户可以容易地设置形成圆形鱼眼或者全帧鱼眼的焦距。

第二，本发明提供这样的变焦透镜筒：当针对预定的图像拾取元件尺寸将变焦操作环设置到形成圆形鱼眼或者全帧鱼眼的焦距时，该变焦操作环不被无意地旋转。

作为本发明的一个方面的变焦透镜筒包括：固定筒，在该固定筒中指示第一标记；和变焦操作环，在该变焦操作环中指示第二标记，该变焦操作环被支撑在固定筒上。变焦透镜筒具有可以至少形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角的焦距区域，并且，在第一标记和第二标记相互匹配的焦距中，针对预定的图像拾取元件尺寸，形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角中的一个。

作为本发明的另一个方面的变焦透镜筒包括：固定筒；被支撑在固定筒上的变焦操作环；和锁定保持单元，该锁定保持单元被配置为关于固定筒保持变焦操作环。变焦透镜筒包括可以至少形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角的焦距区域，变焦操作环包括用于与锁定保持单元接合的接合部分，并且，变焦操作环的对于固定筒的锁定位置是针对预定的图像拾取元件尺寸形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角中的一个的焦距。

根据下面参照附图对于示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征和方面将变得清晰。

附图说明

图1是实施例1中的变焦透镜筒的外视图。

图2A至2D是示出图1中的变焦透镜筒的图像圈(image circle)和图像拾取元件之间的关系的图。

图3是实施例2中的变焦透镜筒的外视图。

图4A至4F是示出图3中的变焦透镜筒的图像圈和图像拾取元件之间的关系的图。

图5A至5D是实施例3中的变焦透镜筒的外视展开图。

图6是实施例4中的变焦透镜筒的外视图。

图7A至7E是实施例4中的变焦透镜筒的侧视图。

图8是示出实施例5中的变焦透镜筒中的最短焦距和最长焦距处的透镜配置及该透镜配置的轨迹的图。

图9是示出实施例6中的变焦透镜筒中的最短焦距和最长焦距处的透镜配置及该透镜配置的轨迹的图。

图10是示出实施例7中的变焦透镜筒中的最短焦距和最长焦距处的透镜配置及该透镜配置的轨迹的图。

图11是示出在最接近物体的透镜中光轴与轴外光束的主光线相交的角度θ的图。

具体实施方式

在下文中将参照附图来描述本发明的示例性实施例。

[实施例1]

在下文中将参照图1、图2A至2D和图8来描述本发明的实施例1中的变焦透镜筒。本发明的变焦透镜筒可附接到包括不同尺寸的图像拾取元件的照相机。

图1是本发明的实施例1中的变焦透镜筒在最短焦距状态处的外视图。

图2A至2D是示出实施例1中的变焦透镜筒的图像圈和图像拾取元件之间的关系的图。

图8是示出实施例1中的变焦透镜筒中的最短焦距和最长焦距处的透镜配置及该透镜配置的轨迹的图。

在图1中，附图标记1表示固定筒，附图标记2表示可旋转地保持在固定筒上的变焦操作环。由于变焦操作环2的旋转操作而导致图8中所示的倍率变化透镜单元L1和L2在光轴上移动以改变焦距。附图标记3表示聚焦操作环。附图标记4表示安装构件，并且具有用于附接到未示出的照相机体的刺刀(Bayonet)形状。附图标记5表示用于切换AF/MF的操作的开关构件。

在固定筒1上印刷有第一标记1a。此外，印刷了最短焦距处的焦距值2a、中间焦距的焦距值2b和2c、以及最长焦距处的焦距值2d(第二标记)。

如图8所示，本发明的鱼眼变焦透镜系统由具有负焦度的第一透镜单元L1和具有正焦度的第二透镜单元L2构成，第一透镜单元L1和第二透镜单元L2在最短焦距处空气间隔最大的位置中分开。在改变倍率的情况中，当第一透镜单元L1从最短焦距向着图像表面侧移动并然后向着物侧移动时，第二透镜单元L2向着物侧移动，使得单调地减少第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的间隔。这些操作提供具有在最短焦距状态和最长焦距状态之间不同的尺寸的最大像高。当上述的倍率改变操作在最短焦距处固定时，本发明可被用作全尺寸屏幕中的单焦点的圆形鱼眼。类似地，通过将倍率改变操作固定在任何位置中，本发明还可被用作APS-C、APS-H和全尺寸中的单焦点的全帧鱼眼。

鱼眼透镜的四种主要类型的投射方法为：

i)等立体(Equisolid)角投射Y＝2fsin(θ/2)

ii)等距离投射Y＝fθ

iii)正交投射Y＝fsinθ

iv)立体(sterographic)投射Y＝2ftan(θ/2)，

f表示鱼眼透镜中的满足最短焦距fw≤f≤最长焦距ft的任何焦距，θ表示鱼眼透镜中(第一透镜单元L1中)的光轴与进入最接近物体的透镜表面的轴外光束的主光线之间的角度，并且y表示当焦距为f时形成的像高。如图11所示，角度θ是光轴O与进入最接近物体的透镜表面的轴外光束的主光线P在该透镜中直线地延伸的延长线之间的角度。

在本发明中，鱼眼变焦透镜满足下述条件式。

下述条件式(1)定义本发明的鱼眼变焦透镜中的最短焦距处的最大像高Yw和最长焦距处的最大像高Yt。

1.70≤Yt/Yw≤2.5(1)

Y＝2×f×sin(θ/2)(85°≤θ≤90°)

当超出条件式(1)的上限时，由于需要增大在改变每一个单元的倍率或折光力时的每一个单元的移动量，所以所有像差的在倍率变化中的变动增大。当超出条件式(1)的下限时，变得难以配置包括从圆形鱼眼到全帧鱼眼的变焦透镜。

条件式(1)可以进一步满足下述条件式(1A)。

1.80≤Yt/Yw≤2.2(1A)

其中Y＝2×f×sin(θ/2)(85°≤θ≤90°)

屏幕尺寸通常为纵横比2∶3。因此，至少条件式(1)要求大于或等于1.8，以将从圆形鱼眼到全帧鱼眼包含在具有该纵横比的屏幕尺寸中。

下述条件式(2)定义最短焦距处的第一透镜单元的焦距和后焦距(back focus)。

3.45≤bf_wide/|f1|≤7(2)

当超出条件式(2)的上限时，第一透镜单元的焦距因而缩短，结果，变得难以校正像场弯曲、倍率色差、以及畸变。当超出条件式(2)的下限时，第一透镜单元的焦距因而变长，结果，变得难以在最短焦距处实现圆形鱼眼。而且，后焦距缩短，并且变得难以确保机械空间(mechanicalspace)。

上述条件式(2)可以进一步满足下述条件式(2A)。

3.55≤bf_wide/|f1|≤5(2A)

下述条件式(3)定义第一透镜单元中的位于最接近物体的位置中的负弯月形透镜。

0.4≤SF1≤1.0(3)

SF1＝(r1-r2)/(r1+r2)

r1表示物侧的负弯月形透镜的曲率半径，r2表示像侧的曲率半径，SF1表示形状因子。

超出条件式(3)的上限的透镜不是弯月形透镜，并且，不能采用视角为约180度的光线。当超出条件式(3)的下限时，透镜的折光力变弱，产生的畸变量减少，并且，变得作为鱼眼透镜实现180度的视角。

上述条件式(3)可以进一步满足下述条件式(3A)。

0.50≤SF1≤0.75(3A)

SF1＝(r1-r2)/(r1+r2)

下述条件式(4)表示定义第一透镜单元中的位于最接近物体的位置中的负弯月形透镜的折射率n G1的条件式。

1.75≤n_G1≤2.0(4)

超出条件式(4)的上限的玻璃材料在短波长侧具有低的透射率和差的色平衡(off-color banlance)。当超出条件式(4)的下限时，透镜的折光力变弱，产生的畸变量减少，并且，变得作为鱼眼透镜实现约180度的视角。

上述条件式(4)可以进一步满足下述条件式(4A)。

1.80≤n_G1≤1.90(4A)

下述条件式(5)涉及比负弯月形透镜更接近像侧的一个或更多个负透镜的部分色散比，在第一透镜单元中该负弯月形透镜最接近物侧。

θg，F-(-0.001682·vd+0.6438)≥0.01(5)

θg，F表示负弯月形透镜的部分色散比，vd表示阿贝数。

由于当超出条件式(5)的下限时变得难以校正倍率色差，所以采用满足条件式(5)的值。

条件式(5)可以进一步满足下述条件式(5A)。

θg，F-(-0.001682·vd+0.6438)≥0.018(5A)

下述条件式(6)涉及第二透镜单元中的一个或更多个正透镜(凸透镜)的部分色散比。

θg，F-(-0.001682·vd+0.6438)≥0.01(6)

由于当超出条件式(6)的下限时变得难以校正轴向色差和倍率色差，所以采用满足条件式(6)的值。

条件式(6)可以进一步满足下述条件式(6A)。

θg，F-(-0.001682·vd+0.6438)≥0.018(6A)

条件式(7)定义在改变倍率时第二透镜单元的移动量和第二透镜单元的焦距。

0.55≤m2/f2≤0.8(7)

m2表示当从最短焦距到最长焦距改变倍率时第二透镜单元在物侧移动的移动量，f2表示第二透镜单元的焦距。

当超出条件式(7)的上限时，移动量增大，或者，第二透镜单元的焦距缩短，并且，在改变倍率时的像差变化增大。当超出条件式(7)的下限时，移动量减小，或者，第二透镜单元的焦距变长，并且，变得难以确保期望的倍率比。

条件式(7)可以进一步满足下述条件式(7A)。

0.60≤m2/f2≤0.75(7A)

下述条件式(8)定义第一透镜单元和第二透镜单元的焦距之间的比值。

0.2≤|f1|/f2≤0.42(8)

当超出条件式(8)的上限时，第一透镜单元的焦距变长，并且，变得难以在最短焦距处实现圆形鱼眼。当超出条件式(8)的下限时，第一透镜单元的焦距缩短，并且，变得难以校正像场弯曲和倍率色差。

条件式(8)可以进一步满足下述条件式(8A)。

0.30≤|f1|/f2≤0.42(8A)

本发明在聚焦时在光轴方向上移动第一透镜单元L1的一部分(L12)。大多数的鱼眼透镜通常是全馈电方法(full feeding method)或部分馈电方法，其中，可以执行内聚焦(inner focus)，以快速地执行自动聚焦。而且，由于鱼眼透镜通常用于以与物体的近距离进行拍照，所以，可以执行内聚焦以固定前透镜并防止污染物或污点的附着。

接下来，将参照图2来描述在改变倍率时的图像圈、多个屏幕尺寸、第一标记1a、以及变焦操作环2的第二标记2a，2b，2c，2d的关系。

如图2A至2D所示，本发明的鱼眼透镜具有这样的焦距范围：对于全尺寸图像拾取元件6，在最短焦距处形成圆形鱼眼，并且，在最长焦距处形成全帧鱼眼。

当被安装在包括全尺寸图像拾取元件6的照相机上时，该变焦透镜筒在作为最短焦距的焦距8.5mm处形成图2A所示的图像圈9，并且充当纳入全尺寸图像拾取元件6的窄边中的圆形鱼眼。此时，固定筒1的第一标记1a和变焦操作环2的第二标记2a在透镜筒的圆周方向上匹配。

接下来，当通过旋转变焦操作环2来将焦距改变为9.5mm时，图像圈9通过图2B中的状态而扩大，并且充当用于APS-C尺寸图像拾取元件7的全帧鱼眼。此时，固定筒1的第一标记1a和变焦操作环2的第二标记2b在透镜筒的圆周方向上匹配。

当通过进一步旋转变焦操作环2来将焦距改变为12mm时，图像圈9通过图2C中的状态而扩大，并且充当用于APS-H尺寸图像拾取元件8的全帧鱼眼。此时，固定筒1的第一标记1a和变焦操作环2的第二标记2c在透镜筒的圆周方向上匹配。

当通过进一步旋转变焦操作环2来将焦距改变为作为最长焦距的15mm时，图像圈9通过图2D中的状态而扩大，并且充当用于全尺寸图像拾取元件6的全帧鱼眼。此时，固定筒1的第一标记1a和变焦操作环2的第二标记2d在透镜筒的圆周方向上匹配。

实施例1中的变焦透镜筒将变焦操作环2旋转到最短焦距，从而在具有全尺寸图像拾取元件6的照相机中形成作为圆形鱼眼的图像圈。此外，该变焦透镜筒将变焦操作环2旋转到最长焦距，从而在具有全尺寸图像拾取元件6的照相机中形成作为全帧鱼眼的图像圈。此外，当被安装在具有APS-C尺寸图像拾取元件7的照相机上时，变焦透镜筒可以被配置为通过使第一标记1a和第二标记2b匹配来设置形成全帧鱼眼的焦距。此外，当被安装在具有APS-H尺寸图像拾取元件8的照相机上时，变焦透镜筒可以被配置为通过使第一标记1a和第二标记2c匹配来设置形成全帧鱼眼的焦距。

因此，即使当该变焦透镜筒被安装在各自具有不同的图像拾取元件尺寸的照相机上时，用户也可以容易地设置焦距以形成全帧鱼眼，从而提高方便性。

[实施例2]

在下文中，将参照图3、4A至4F来描述本发明的实施例2中的变焦透镜筒。

图3是在最短焦距状态中的实施例2中的变焦透镜筒的外视图。

图4A至4F是示出实施例2中的变焦透镜筒的图像圈和图像拾取元件之间的关系的图。

另外，由于本实施例的配置与实施例1的相同，所以将省略对其重复的描述。

如图4A至4F所示，该变焦透镜筒具有这样的焦距范围：对于全尺寸图像拾取元件6，在最短焦距处形成圆形鱼眼，并且，对于APS-C尺寸图像拾取元件7，在最长焦距处形成全帧鱼眼。

当被安装在包括APS-C尺寸图像拾取元件7的照相机上时，变焦透镜筒在作为最短焦距的焦距5mm处形成图4A所示的图像圈9，并且形成纳入APS-C尺寸图像拾取元件7的窄边中的圆形鱼眼。此时，固定筒21的第一标记21a和变焦操作环22的第二标记22a在透镜筒的圆周方向上匹配。

接下来，当通过旋转变焦操作环22来将焦距改变为6.3mm时，图像圈9通过图4B中的状态而扩大，并且形成纳入APS-H尺寸图像拾取元件8的窄边中的圆形鱼眼。此时，固定筒21的第一标记21a和变焦操作环22的第二标记22b在透镜筒的圆周方向上匹配。

接下来，当通过进一步旋转变焦操作环22来将焦距改变为8.5mm时，图像圈9通过图4C中的状态而扩大，并且形成纳入全尺寸图像拾取元件6的窄边中的圆形鱼眼。此时，固定筒21的第一标记21a和变焦操作环22的第二标记22c在透镜筒的圆周方向上匹配。

当通过进一步旋转变焦操作环22来将焦距改变为9.5mm时，图像圈9通过图4D中的状态而扩大，并且形成用于APS-C尺寸图像拾取元件7的全帧鱼眼。此时，固定筒21的第一标记21a和变焦操作环22的第二标记22d在透镜筒的圆周方向上匹配。

当通过进一步旋转变焦操作环22来将焦距改变为12mm时，图像圈9通过图4E中的状态而扩大，并且形成用于APS-H尺寸图像拾取元件8的全帧鱼眼。此时，固定筒21的第一标记21a和变焦操作环22的第二标记22e在透镜筒的圆周方向上匹配。

当通过进一步旋转变焦操作环22来将焦距改变为作为最长焦距的15mm时，图像圈9通过图4F中的状态而扩大，并且形成用于全尺寸图像拾取元件6的全帧鱼眼。此时，固定筒21的第一标记21a和变焦操作环22的第二标记22f在透镜筒的圆周方向上匹配。

实施例2中的该变焦透镜筒可以被配置为这样的焦距：在从最短焦距到最长焦距的焦距范围中，对于每三种不同的图像拾取元件尺寸，变焦透镜筒充当圆形鱼眼和全帧鱼眼功能。因此，可以通过使固定筒21的第一标记21a与变焦操作环22的第二标记22a，22b，22c，22d，22e，22f匹配来设置形成全帧鱼眼或圆形鱼眼的焦距。

因此，即使当该变焦透镜筒被安装在各自具有不同的图像拾取元件尺寸的照相机上时，用户也可以容易地设置焦距以形成全帧鱼眼或圆形鱼眼，从而提高方便性。

[实施例3]

在下文中，将参照图5来描述本发明的实施例3中的变焦透镜筒。

图5是在圆周方向上展开变焦透镜筒的固定筒31和变焦操作环32的标记部分的图。另外，由于本实施例的配置和焦距范围的规格与实施例2的变焦透镜筒的相同，所以将省略对其重复的描述。

图5A是使用焦距值来印刷变焦操作环32的第二标记32a-32f的例子。在这种情况下，用户需要记住被配置为在所用照相机的图像拾取元件尺寸中形成圆形鱼眼或全帧鱼眼的焦距。可以通过使变焦操作环32在使固定筒31的第一标记31a与变焦操作环32的第二标记(32a-32f中的任何一个)在圆周方向上匹配的位置旋转来设置期望的焦距，以设置形成所需的视角的焦距。

图5B是使用焦距值和焦距值中心线32g的组合来印刷变焦操作环32的第二标记32a-32f的例子。结果，当用户使固定筒31上印刷的第一标记31a与变焦操作环32的第二标记(32a-32f中的任何一个)匹配时，可以通过使它们与焦距值中心线32g匹配来改进对准精度。此时，焦距值中心线32g不仅可以是线，而且可以是点(圈)标记。

图5C是使用表示图像拾取元件尺寸的标记和表示圆形鱼眼或全帧鱼眼的标记的组合来印刷变焦操作环32的第二标记32a-32f的例子。在该变焦透镜筒中，当固定筒31的第一标记31a与变焦操作环32的第二标记32a匹配时的焦距是5mm。在这种情况下，当被安装在具有APS-C尺寸图像拾取元件7的照相机上时，形成图4A中的图像圈9，并且，形成纳入APS-C尺寸图像拾取元件7的窄边中的圆形鱼眼。因此，通过将变焦操作环32的第二标记32a指示为“C·o”，可以向用户通知在包括APS-C尺寸图像拾取元件7的照相机中获得圆形鱼眼的焦距。

图5D是表示取决于通过图5C的指示方法印刷的变焦透镜筒中的焦距的、变焦操作环32的第二标记32a-32f的指示例子的表格。组合这些标记的指示使得可以容易地知道，在用户使用的照相机的图像拾取元件尺寸中变焦操作环32被旋转到什么位置时形成圆形鱼眼或全帧鱼眼，从而提高方便性。

另外，固定筒31的第一标记31a不限于标记线，并且，例如，可以是点、线、文字或符号中的任何一种或它们的组合。此外，其指示方法也不限于印刷，而可以是打印文字(type letter)、雕刻、着色或粘附封条(adherence of seal)中的任何一种或它们的组合。类似地，变焦操作环32的第二标记32a-32f不限于实施例3，而可以是焦距值、点、线、文字或符号中的任何一种或它们的组合。此外，其指示方法也不限于印刷，而可以是打印文字、雕刻、着色或粘附封条中的任何一种或它们的组合。

[实施例4]

在下文中，将参照图6、7A至7E来描述本发明的实施例4中的变焦透镜筒。

图6是本发明的实施例4中的变焦透镜筒的外视图。

图7A至7E是图6中所示的变焦透镜筒的侧视图。

在图6中，该变焦透镜筒与实施例1的变焦透镜筒相同，并且具有这样的焦距范围：对于全尺寸图像拾取元件6，形成最短焦距处的圆形鱼眼，并且，形成最长焦距处的全帧鱼眼。参见图2A至2D。

附图标记41表示固定筒，附图标记42表示可旋转地支撑在固定筒41上的变焦操作环。由于变焦操作环42的旋转操作而导致图8中所示的倍率变化透镜单元L1和L2在光轴上移动，并且焦距改变。

第一标记41a被印刷在固定筒41上。此外，印刷最短焦距处的焦距值42a，中间焦距中的焦距值42b、42c，以及最长焦距处的焦距值42d。这些是指第二标记。

附图标记43表示聚焦操作环。附图标记44表示安装构件，该安装构件具有用于将它安装到照相机体(未示出)的刺刀(Bayonet)形状。附图标记45表示用于切换AF和MF的操作的开关构件。在固定筒41上设置约束变焦操作环42的旋转的锁定构件46(锁定保持单元)和具有长孔47a的盖构件47。锁定构件46的标签(tag)构件46a贯通长孔47a。

根据在附近的光轴方向上的长孔47a中的标签构件46a的控制，锁定构件46在锁定位置和解锁位置之间前后移动，其中，在锁定位置，前构件(front member)从盖构件47的前开口突出，在解锁位置，前构件被回缩在前开口中。

另一方面，在变焦操作环42的圆周方向上形成朝前开口的切口(notch)部分42e，42f,42g，42h(接合部分)。另外，变焦操作环42中的切口部分42e，42f， 42g，42h被形成在这样的位置中：所述位置被设置为当这些位置面向锁定构件46时针对预定的图像拾取元件形成圆形鱼眼或全帧鱼眼的焦距。

接下来，将参照图7A至7E来描述变焦操作环42的切口部分42e，42L42g，42h与锁定构件46之间的关系。

变焦操作环42被设置为使得切口部分42e面向锁定构件46，并且锁定构件46被操作到如图7A所示的锁定位置，结果，锁定构件46的前构件与切口部分42e接合。这锁定变焦操作环42，并且约束相对于固定筒41的旋转。此时，固定筒41的第一标记41a和变焦操作环2的焦距值42a(第二标记)在透镜筒的圆周方向上匹配。该变焦透镜筒被设置在最短焦距处，并且，形成用于全尺寸图像拾取元件6的圆形鱼眼。参见图2A。

如果旋转变焦操作环42，如图7B所示，通过将锁定构件46操作到解锁位置，锁定构件46的前构件和切口部分42e之间的接合被解开，并且可允许变焦操作环42的旋转。

接下来，当通过旋转将变焦操作环42设置为使得切口部分42f面向锁定构件46，并且锁定构件46被操作到如图7C所示的锁定位置时，锁定构件46的前构件与切口部分42f接合。此时，固定筒41的第一标记41a和变焦操作环的焦距值42b(第二标记)在透镜筒的圆周方向上匹配，并且，该变焦透镜筒形成用于APS-C尺寸图像拾取元件7的全帧鱼眼。参见图2B。

类似地，当通过旋转变焦操作环42而将变焦操作环42设置为使得切口部分42g面向锁定构件46，并且锁定构件46被操作到如图7D所示的锁定位置时，锁定构件46的前构件与切口部分42g接合。此时，固定筒41的第一标记41a和变焦操作环的焦距值42c(第二标记)在透镜筒的圆周方向上匹配，并且，该变焦透镜筒形成用于APS-H尺寸图像拾取元件8的全帧鱼眼。参见图2B。

此外，当变焦操作环42被旋转到最长焦距时，切口部分42h面向锁定构件46。这里，当锁定构件46被操作到如图7E所示的锁定位置时，锁定构件46的前构件与切口部分42h接合。此时，固定筒41的第一标记41a和变焦操作环的焦距值42d(第二标记)在透镜筒的圆周方向上匹配，并且，该变焦透镜筒形成用于全尺寸图像拾取元件6的全帧鱼眼。参见图2D。

实施例4在下述状态中操作锁定构件46：在变焦操作环42上印刷的第二标记42a、42b、42c、42d中的任何一个与在固定筒41上印刷的第一标记41a匹配。该操作使得变焦操作环能够被锁定在针对预定的图像拾取元件尺寸而形成圆形鱼眼或全帧鱼眼的焦距位置处。因此，变焦操作环不从用户设置的焦距处被无意地旋转，并且，视角不被改变。

另外，锁定构件的配置不限于实施例4，而是锁定构件可以被配置为例如在固定筒41和变焦操作环42之间提供点击球(click ball)，以在被设置到预定焦距的位置处产生点击。

接下来，将在下面描述用于本发明的鱼眼变焦透镜筒的透镜配置的具体实施例。附图标记r表示曲率半径，附图标记d表示透镜厚度或透镜间隔，附图标记nd表示d线的折射率，附图标记vd表示阿贝数，附图标记BF表示后焦距值。将按照最短焦距(W)、中间焦距(M)和最长焦距(T)的顺序来描述随着F数、焦距、视角、BF和倍率而变化的透镜间隔(d值)。

如通常所知的，当z轴在光轴方向上并且y轴在垂直于光轴的方向上时，用于下述实施例中的非球面表面表示通过围绕光轴旋转被表示为下面公知的非球面表面表达式的曲线而获得的曲面：

$Z=(Y^2/r)/[1+\sqrt{1-(1+K){(Y/r)}^2}]+{\mathrm{AY}}^2+{\mathrm{BY}}^4+{\mathrm{CY}}^6+{\mathrm{DY}}^8+...---\left(9\right).$

该非球面表面表达式通过提供旁轴曲率半径：r，圆锥常数：K，以及较高阶的非球面表面系数：A，B，C，D来满足形状。另外，在较高阶的非球面表面系数的符号中，后面跟随着数字的e表示10的幂。例如，“e-9”表示10^-9。在下文中，将参照附图来描述本发明的优选实施例。

[实施例5]

图8和表1表示本发明中的鱼眼变焦透镜(光学系统)的实施例。图8是鱼眼变焦透镜的配置图。

该鱼眼变焦透镜系统由从物侧起依次布置的负第一透镜单元(L1)和正第二透镜单元(L2)构成。第一透镜单元由从物侧起依次布置的负第十一透镜单元(L11)和负第十二透镜单元(L12)构成。第十一透镜单元由从物侧起依次布置的向物侧凸起的第一负弯月形透镜、向物侧凸起的第二负弯月形透镜、第三负透镜、以及第四正透镜构成。第十二透镜单元由第五负透镜构成。第二透镜单元从物侧起依次包括子光阑(SS)、第六正透镜和孔径光阑(S)。此外，它从物侧依次包括第七负透镜和第八正透镜的胶合透镜、第九正透镜和第十负透镜的胶合透镜、第十一正透镜、第十二负透镜和第十三正透镜的胶合透镜、以及第十四正透镜。

附图标记I表示像表面。在实施例5中，通过改变第一透镜单元和第二透镜单元之间的光轴上的间隔来执行倍率改变。通过在光轴方向上移动第一透镜单元中的第十二透镜单元来执行聚焦。

[表1]

单位mm

表面数据

非球面表面系数

第九表面

K＝0.00000e+000    A4＝-6.64162e-006  A6＝2.58871e-008

A8＝-8.99837e-010  A10＝1.12233e-011  A12＝-5.07106e-014

各种类型的数据

变焦透镜单元数据

单元	开始表面	焦距	透镜配置长度	前主点位置	后主点位置
						1	1	-10.91	41.17	10.51	-15.41
2	11	26.80	27.26	15.90	-6.32

[实施例6]

图9和表2表示本发明中的鱼眼变焦透镜的另一实施例。图9是鱼眼变焦透镜的配置图。

该鱼眼变焦透镜系统由从物侧起依次布置的负第一透镜单元(L1)和正第二透镜单元(L2)构成。第一透镜单元由从物侧起依次布置的负第十一透镜单元(L11)和负第十二透镜单元(L12)构成。第十一透镜单元由向物侧凸起的第一负弯月形透镜构成。负第十一透镜单元(L11)和负第十二透镜单元(L12)从物侧起按照距离增大的顺序被布置。第十二透镜单元由从物侧起依次布置的向物侧凸起的第二负弯月形透镜、第三负透镜、第四正透镜、以及第五负透镜构成。第二透镜单元由子光阑(SS)、第六正透镜、孔径光阑(S)、第七负透镜和第八正透镜的胶合透镜、第九正透镜和第十负透镜的胶合透镜、第十一正透镜、以及第十二正透镜构成。附图标记I表示像表面。在实施例6中，通过在光轴上改变第一透镜单元和第二透镜单元之间的间隔来执行倍率改变。通过在光轴方向上移动第一透镜单元的第十二透镜单元来执行聚焦。

[表2]

单位mm

表面数据

非球面表面数据

第二十二表面

K＝0.00000e+000   A4＝-1.79213e-005  A6＝-2.20392e-008

A8＝4.39447e-012  A10＝-4.83129e-013

各种类型的数据

变焦透镜单元数据

单元	开始表面	焦距	透镜配置长度	前主点位置	后主点位置
						1	1	-9.36	36.71	11.07	-12.23
2	10	23.88	23.43	15.10	-5.82

[实施例7]

图10和表3表示本发明中的鱼眼变焦透镜的另一实施例。图10是鱼眼变焦透镜的配置图。表3是数值数据。该鱼眼变焦透镜系统由从物侧起依次布置的负第一透镜单元(L1)、正第二透镜单元(L2)和正第三透镜单元(L3)构成。第一透镜单元由从物侧起依次布置的负第十一透镜单元(L11)和负第十二透镜单元(L12)构成。第十一透镜单元由从物侧起依次布置的向物侧凸起的第一负弯月形透镜、向物侧凸起的第二负弯月形透镜、第三负透镜、以及第四正透镜构成。第十二透镜单元由第五负透镜构成。第二透镜单元由子光阑(SS)、第六正透镜、孔径光阑(S)、第七负透镜和第八正透镜的胶合透镜、第九正透镜和第十负透镜的胶合透镜、第十一正透镜、以及第十二负透镜和第十三正透镜的胶合透镜构成。第三透镜单元由第十四正透镜构成。附图标记I表示像表面。在实施例7中，通过在光轴上改变第一透镜单元、第二透镜单元和第三透镜单元的间隔来执行倍率改变。通过在光轴方向上移动第一透镜单元中的第十二透镜单元来执行聚焦。

[表3]

单位mm

表面数据

非球面表面系数

第九表面

K＝0.00000e+000    A4＝-4.97134e-006  A6＝-6.72678e-009

A8＝-4.90505e-010  A10＝9.41652e-012  A12＝-5.79006e-014

各种类型的数据

变焦透镜单元数据

单元	开始表面	焦距	透镜配置长度	前主点位置	后主点位置
						1	1	-11.13	41.14	10.33	-15.81
2	11	29.36	25.79	15.67	-5.08
						3	26	228.51	1.49	1.00	0.00

表4表示每一个条件式中的实施例5-7中的值。

[表4]

	(1)	(2)	(3)	(4)
					实施例5	1.94	3.69	0.55	1.804
实施例6	1.80	4.27	0.55	1.804
					实施例7	1.94	3.62	0.55	1.804
	(5)	(6)	(7)	(8)
					实施例5	0.019	0.028	0.650	0.407
实施例6	0.028	0.028	0.685	0.392
					实施例7	0.019	0.028	0.615	0.379

虽然参照示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应该被给予最广义的解释，以涵盖所有的这样的变型及等同的结构和功能。

Claims (4)

1.一种变焦透镜筒，包括：

固定筒，在所述固定筒中指示第一标记；以及

变焦操作环，在所述变焦操作环中指示第二标记，所述变焦操作环被支撑在所述固定筒上，

其中，所述变焦透镜筒具有至少能够形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角的焦距区域，以及

在第一标记和第二标记相互匹配的焦距中，针对预定的图像拾取元件尺寸，形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角中的一个视角。

2.一种变焦透镜筒，包括：

固定筒；

变焦操作环，所述变焦操作环被支撑在所述固定筒上；以及

锁定保持单元，所述锁定保持单元被配置为针对所述固定筒保持所述变焦操作环，

其中，所述变焦透镜筒包括至少能够形成圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角的焦距区域，

所述变焦操作环包括用于与所述锁定保持单元接合的接合部分，以及

所述变焦操作环的对于固定筒的锁定位置是针对预定的图像拾取元件尺寸而形成圆形鱼眼和全帧鱼眼中的视角中的一个视角的焦距。

3.根据权利要求2所述的变焦透镜筒，

其中，所述固定筒被设置有第一标记，所述变焦操作环被设置有第二标记，以及

在第一标记和第二标记相互匹配的焦距处，形成针对预定的图像拾取元件尺寸的圆形鱼眼和全帧鱼眼的视角中的所述一个视角。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的变焦透镜筒，其中，变焦透镜筒被配置为可更换地安装在具有多个图像拾取元件尺寸的照相机上。

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