CN103620471B - 变焦镜头和成像设备 - Google Patents

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CN103620471B CN201280031240.7A CN201280031240A CN103620471B CN 103620471 B CN103620471 B CN 103620471B CN 201280031240 A CN201280031240 A CN 201280031240A CN 103620471 B CN103620471 B CN 103620471B
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    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake

Abstract

[要解决的技术问题]为了在变焦镜头中实现成本降低和有利的光学性能。[结构]一种变焦镜头由从物体侧顺序地设置的第一透镜组(G1)和第二透镜组(G2)构成,第一透镜组(G1)由第一透镜(L11)和第二透镜(L12)这两个透镜构成。如果第一透镜组的焦距是f1,第二透镜组的焦距是f2,整个系统在广角端处的焦距是fw,第一透镜(L11)和第二透镜(L12)之间沿着光轴的距离是d2,整个系统在摄远端处的焦距是ft,第二透镜(L12)关于d线的折射率是nd2,以及第二透镜(L12)关于d线的阿贝数是vd2,则满足下述条件公式:1.6<|f1|/fw<2.5(1);1.6<f2/fw<2.4(2);0.32<d2/fw<0.60(3);2.5<ft/fw<4.5(4);1.56<nd2<1.66(5);和vd2<33(6)。

Description

变焦镜头和成像设备
技术领域
本发明涉及变焦镜头和成像设备。特别地,本发明涉及一种变焦镜头,该变焦镜头可以有利地用在微型相机和便携式终端装置中,并涉及装配有这种变焦镜头的成像设备。
背景技术
传统上,具有前端负透镜组(其中负透镜组朝向物体侧设置的配置)的两组或三组型变焦镜头公知为将设置在紧凑型数字相机、紧凑型摄像机和便携式终端装置中的变焦镜头。
例如,专利文献1和2公开了具有近似3x的可变放大率的更简单的低成本两组型变焦镜头的示例,其中第一透镜组由两个透镜构成,第二透镜组由三个透镜构成,总共五个透镜。专利文献3公开了一种变焦镜头,其中第一透镜组由两个透镜构成,第二透镜组由两个透镜构成,总共四个透镜。
同时,专利文献4和5公开了其中利用塑料透镜的变焦镜头和假设可以采用塑料透镜而设计的变焦镜头。专利文献4公开了一种示例,其中构成第一透镜组的三个透镜中的一个是塑料透镜。此外,专利文献5公开了所有的透镜都是塑料透镜的示例。
背景技术文献
专利文献
专利文献1:
日本未审查专利公开No.2007-293368
专利文献2:
日本未审查专利公开No.2007-108399
专利文献3:
日本未审查专利公开No.2007-078801
专利文献4:
日本未审查专利公开No.2008-112000
专利文献5:
日本未审查专利公开No.2007-187740
发明内容
专利文献3中公开的变焦镜头由极其少量的透镜构成。然而,通过简单地减小透镜的数量不能实现成本降低。例如,如果变焦镜头由少量透镜构成,则每个透镜的光焦度将变大,导致制造误差和组装误差的公差变小,透镜的加工变得困难的,等等。结果,存在制造成本将增加的可能性。
用便宜的材料,例如,塑料材料形成透镜意图降低成本。然而,如果变焦镜头由少量透镜构成,则每个透镜的光焦度将变大。因此,将变得难以采用便宜的塑料材料。指示因为伴随着温度变化的光学数据和性能的变化将变大,并且像差的修正平衡将变困难。在这里,如果重新考虑专利文献3中公开的变焦镜头的配置,可以理解,这种变焦镜头不是以集中于成本降低而是减小缩回时的厚度的方式被设计的,因为具有高折射率的材料同时用于第一透镜组的正透镜和负透镜。
从相反的观点看,在光学性能和成本优先于尺寸的情况中,可以认为专利文献1和2中公开的第二透镜组的配置优于专利文献3中公开的第二透镜组的配置,在专利文献3中正透镜组的光焦度分布在两个透镜之间。此外,通过采用这种配置,第二透镜组的每个正透镜的光焦度将变小,并且将能够采用由塑料形成的透镜。然而,专利文献1和2的变焦镜头的第一透镜组的透镜由具有高的折射率的材料形成,并且存在进一步降低成本的空间。
如上所述,需要优化设置每个透镜的光焦度以采用塑料透镜。也就是说,在如专利文献3中所公开的那样变焦镜头由少量透镜构成并且将采用低成本塑料透镜时,至每个透镜的光焦度分布必须被充分地考虑。
专利文献4和5公开了采用塑料透镜的变焦镜头的示例。然而,这些变焦镜头的第一透镜组比专利文献1至4中公开的变焦镜头的第一透镜组 多一个透镜。在采用塑料透镜的情况中,将单个高光焦度透镜分配到两个透镜中以减小每个透镜的光焦度,从而采用其光焦度已经减小某个程度的透镜是一种方法。然而,如果采用这种配置,则缩回长度将变大。此外,专利文献5公开了其中所有的透镜都是塑料透镜的变焦镜头的示例。然而,在该情况中,可变放大率仅近似为2x。
已经考虑到上述情况研发了本发明。本发明的目标是提供一种两透镜组型变焦镜头,其可以以少量透镜确保3x至4x的可变放大率,可以通过能够采用塑料透镜实现成本降低,以及可以通过优化设置每个透镜的光焦度可以实现有利的光学性能。
本发明的第一变焦镜头实质上包括从物体侧顺序地设置的:
具有负折射本领的第一透镜组;和
具有正折射本领的第二透镜组,
在从广角端至摄远端改变放大倍率时,第一透镜组沿着向图像侧突出的轨迹移动,第二透镜组向着物体侧单调地移动,并且孔径光阑与第二透镜组一体地移动;
第一透镜组包括具有负折射本领的第一透镜和具有正折射本领的第二透镜这两个透镜;
第一透镜组的两个透镜中的至少一个是塑料透镜;
第二透镜组包括三个或更少的透镜,所述三个或更少的透镜中的至少一个是塑料透镜;并且
该变焦镜头满足下述条件公式:
1.6<|f1|/fw<2.5 (1)
1.6<f2/fw<2.4 (2)
0.32<d2/fw<0.60 (3)
2.5<ft/fw<4.5 (4)
1.56<nd2<1.66 (5)
vd2<33 (6)
其中f1是第一透镜组的焦距,f2是第二透镜组的焦距,fw是整个系统在广角端处的焦距,d2是第一透镜和第二透镜之间沿着光轴的距离,ft是整个系统在摄远端处的焦距,nd2是第二透镜关于d线的折射率,以及 vd2是第二透镜关于d线的阿贝数。
在这里,表述“实质上包括第一透镜组...和第二透镜组”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、模糊修正机构等。
说明的是,本发明的变焦镜头的“第二透镜组”没有必要由多个透镜构成,并且可以由单透镜构成。此外,粘合透镜可以用作构成每个透镜组的透镜。在采用粘合透镜的情况中,如果它们由粘合在一起的n个透镜构成,则它们将被计数为n个透镜。此外,除非特别地说明,本说明书中的表述“本发明的变焦镜头”和“根据本发明的变焦镜头”同时涉及本发明的第一变焦镜头和第二本发明的变焦镜头。
本发明的变焦镜头的透镜的表面形状和折射本领的符号将是包括非球面表面的透镜的近轴区域中的表面形状和折射本领的符号。
希望的是,本发明的第一变焦镜头满足下述条件公式:
1.48<nd1<1.61 (7)
vd1>50 (8)
其nd1是第一透镜关于d线的折射率,以及vd1是第一透镜关于d线的阿贝数。
根据本发明的第二变焦镜头实质上包括包括从物体侧顺序地设置的:
具有负折射本领的第一透镜组;和
具有正折射本领的第二透镜组,
在从广角端至摄远端改变放大倍率时,第一透镜组沿着向着图相侧突出的轨迹移动,,第二透镜组向着物体侧单调地移动,以及孔径光阑与第二透镜组一体地移动;
第一透镜组包括具有负折射本领的第一透镜和具有正折射本领的第二透镜这两个透镜;
第一透镜组的两个透镜中的至少一个是塑料透镜;
第二透镜组包括三个或更少的透镜,所述三个或更少的透镜中的至少一个是塑料透镜;并且
该焦镜头满足下述条件公式:
1.6<|f1|/fw<2.5 (1)
1.6<f2/fw<2.4 (2)
0.32<d2/fw<0.60 (3)
2.5<ft/fw<4.5 (4)
1.48<nd1<1.61 (7)
vd1>50 (8)
其中f1是第一透镜组的焦距,f2是第二透镜组的焦距,fw是整个系统在广角端处的焦距,d2是第一透镜和第二透镜之间沿着光轴的距离,ft是整个系统在摄远端处的焦距,nd1是第一透镜关于d线的折射率,以及vd1是第一透镜关于d线的阿贝数。
本发明的变焦镜头优选的是满足下述条件公式:
5.8<TLw/fw<8.4 (9)
其中TLw是在广角端处从第一透镜朝向物体侧的表面至成像表面的沿着光轴的距离,以及fw是整个系统在广角端处的焦距。
希望的是,在本发明的变焦镜头中第二透镜是塑料透镜。
进一步,希望的是,在本发明的变焦镜头中第一透镜也是塑料透镜。
在本发明的变焦镜头中,希望的是,第二透镜组包括从物体侧顺序地布置的具有正折射本领的第三透镜、具有负折射本领的第四透镜、和具有正折射本领的第五透镜。
希望的是,在本发明的变焦镜头中,构成第二透镜组的所有透镜都是塑料透镜。
希望的是,本发明的变焦镜头满足下述条件公式:
0.7<D1/fw<1.2 (10)
其中D1是从第一透镜的朝向物体侧的表面至第一透镜的朝向图像侧的表面的距离,以及fw是整个系统在广角端处的焦距。
希望的是,在本发明的变焦镜头中,第一透镜组的第一透镜的朝向物体侧的表面在近轴区域中是凹面。
在本发明的变焦镜头中,由条件公式(2),(3),(4),(5),(6),(8),(9)和(10)表达的条件的更优选的范围如下:
1.7<f2/fw<2.3 (2’)
0.32<d2/fw<0.55 (3’)
2.7<ft/fw<4.5 (4’)
1.56<nd2<1.65 (5’)
vd2>29 (6’)
vd1>52 (8’)
6.0<TLw/fw<8.2 (9’)
0.8<D1/fw<1.1 (10’)。
在本发明的变焦镜头中,优选的是,构成第一透镜组的两个透镜都是塑料透镜。
在本发明的变焦镜头中,希望的是,第二透镜组包括从物体侧顺序地布置的具有正折射本领的第三透镜、具有负折射本领的第四透镜、和具有正折射本领的第五透镜。希望的是,第三透镜满足下述条件公式:
1.48<nd3<1.61 (11)
vd3>50 (12)
并且更优选地:
vd3>52 (12’)
其nd3是第三透镜关于d线的折射率,vd3是第三透镜关于d线的阿贝数。希望的是,第四透镜满足下述条件公式:
1.56<nd4<1.68 (13)
vd4<33 (14)
并且更优选地:
vd4<29(14’)
其中nd4是第四透镜关于d线的折射率,vd4是第四透镜关于d线的阿贝数。希望的是,第五透镜满足下述条件公式:
1.48<nd5<1.61 (15)
vd5>50 (16)
并且更优选地:
vd5>52 (16’)
其中nd5是第五透镜关于d线的折射率,vd5是第五透镜关于d线的阿贝数。
可以满足上述条件公式(11),(12),(13),(14),(15)和(16)中的一个或1至5个。
说明的是,在本发明的变焦镜头中,充分地考虑由温度变化引起的光学性质等的表面,通过合适地设置透镜的光焦度,所有的透镜都可以是塑料透镜。
进一步,本发明的变焦镜头优选的是满足下述条件公式:
8°<αw<12° (17)
并且更优选地
9°<αw<11° (17’)
其中αw是在无穷远处的物体聚焦在广角端处时最外角光束的主光线的发射角(相对于垂直于成像平面的线的角)。
在本发明的变焦镜头中,优选的是,采用一种配置,其中当从无穷远向近距离聚焦时,第二透镜组的整体或第二透镜组的一部分透镜沿着光轴移动。更具体地,当第二透镜组由从物体侧顺序地布置的具有正折射本领的第三透镜、具有负折射本领的第四透镜、和具有正折射本领的第五透镜构成时,优选的是,仅第五透镜沿着光轴移动。
同时,本发明的成像设备的特征在于装配有本发明的上述第一或第二变焦镜头。
变焦镜头根据本发明实质上包括从物体侧顺序地设置的具有负折射本领的第一透镜组和具有正折射本领的第二透镜组;在从广角端至摄远端改变放大倍率时,第一透镜组沿着向图像侧突出的轨迹移动,第二透镜组向着物体侧单调地移动,并且孔径光阑与第二透镜组一体地移动;第一透镜组包括具有负折射本领的第一透镜和具有正折射本领的第二透镜这两个透镜;第一透镜组的两个透镜中的至少一个是塑料透镜;第二透镜组包括三个或更少的透镜,所述三个或更少的透镜中的至少一个是塑料透镜;并且当f1是第一透镜组的焦距,f2是第二透镜组的焦距,fw是整个系统在广角端处的焦距,d2是第一透镜和第二透镜之间沿着光轴的距离,ft是整个系统在摄远端处的焦距,nd2是第二透镜关于d线的折射率,以及vd2是第二透镜关于d线的阿贝数时,变焦镜头满足前述条件公式(1)至(6)(在第一变焦镜头的情况中)或前述条件公式(1)至(4),(7)和(8)(在第二变焦镜 头的情况中)。因此,通过采用塑料透镜可以实现成本降低,并且通过优化设置每个透镜的光焦度,可以在以少量的透镜确保近似3x至4x的可变放大率的同时,实现有利的光学性能。
以下将更详细地描述前述有益效果。条件公式(1)确定第一透镜组的焦距和整个系统在广角端处的焦距之间的关系。如果|f1|/fw的值小于或等于条件公式(1)中限定的下限,则在将抑制色像差时构成第一透镜组的每个透镜的光焦度变大,并且构成第二透镜组的透镜的光焦度也变大,并且变得极其难以平衡各种像差。特别地,场曲和畸变的修正将变困难。进一步,构成第一透镜组的透镜的制造误差和组装误差的公差量将变小,这不是优选的。此外,当在第一透镜组中采用塑料透镜时,如果透镜的光焦度过大,则成像平面位置变化将伴随着由温度引起的折射率变化,这不是有利的。反过来,如果|f1|/fw的值大于或等于条件公式(1)中限定的上限,则第一透镜组在改变放大倍率时的移动量将变大,并且光学系统的整个长度将变大,这不是优选的。在满足条件公式(1)的情况中可以防止上述缺点。
条件公式(2)确定第二透镜组的焦距和整个系统在广角端处的焦距之间的关系。如果f2/fw的值小于或等于条件公式(2)中限定的下限,则构成第二透镜组的每个透镜的光焦度变大,球面像差的修正将变困难。进一步,构成第二透镜组的透镜的制造误差和组装误差的公差量将变小,这不是优选的。此外,当在第二透镜组内采用塑料透镜时,如果透镜的光焦度过大,则成像平面位置变化将伴随着由温度引起的折射率变化,这不是有利的。反过来,如果f2/fw的值大于或等于条件公式(2)中限定的上限,则第二透镜组在改变放大倍率时的移动量将变大,并且镜头系统整体上将变得过大,这不是优选的。在满足条件公式(2)的情况中可以防止上述缺点。
条件公式(3)确定第一透镜组的第一透镜和第二透镜之间的距离与整个系统在广角端处的焦距之间的关系。如果d2/fw的值小于或等于条件公式(3)中限定的下限,这样小的距离从小型化的观点看是有利的,但不是优选的,因为球面像差的修正将变困难。反过来,如果d2/fw的值大于或等于条件公式(3)中限定的上限,则第一透镜组整体上将变大,这不是优选的。在满足条件公式(3)的情况中可以防止上述缺点。在本变焦镜头中,第一透镜组的透镜中的至少一个是塑料透镜。从塑料透镜的凸缘的形状以及保持 第一透镜和第二透镜的方法的观点来看,优选的是d2/fw的值在由条件公式(3)限定的范围内。
条件公式(4)确定广角端和摄远端处的焦距之间的关系,即可变放大率。如果ft/fw的值小于或等于条件公式(4)中限定的下限,则变焦镜头的重要性将降低。反过来,如果ft/fw的值大于或等于条件公式(4)中限定的上限,则镜头系统将变大。此外,在这种类型的变焦中,摄远端处的亮度的降低将变得过多,这不是优选的。如果将在摄远端中确保某种程序的亮度,则第二透镜组上的负担变大,并且以少量透镜修正像差将变得困难。在满足条件公式(4)的情况中可以防止上述缺点。
条件公式(5)和条件公式(7)分别确定第二透镜的折射率和第一透镜的折射率。如果nd2和nd1的值变为小于条件公式(5)和(7)中限定的下限,则像差的发生将变大。此外,透镜的曲率半径(近似曲率半径)将变大,导致第一透镜组变厚,这不是优选的。此外,如果为了降低成本和减轻重量目的,第一透镜组的两个透镜中的至少一个是塑料透镜,如果采用其前述值超过条件公式(5)和(7)的上限的材料,则将变得难以平衡像散像差和横向色像差的修正,这不是优选的。在满足条件公式(5)或条件公式(7)的情况中可以防止上述缺点。
条件公式(6)和条件公式(8)分别确定第二透镜的阿贝数和第一透镜的阿贝数。如果vd2和vd1的值变为在条件公式(6)和(8)中限定的范围之外,则第一透镜和第二透镜的阿贝数之间的差将变小,并且色像差的修正将变困难。此外,如果vd2和vd1的值变为在条件公式(6)或(8)中限定的范围之外,将需要增加第一透镜组的两个透镜中的另一个的光焦度(在第二透镜L12的阿贝数由条件公式(6)确定的情况中,第一透镜将是所述“另一个”透镜,在第一透镜的阿贝数由条件公式(8)确定的情况,第二透镜将是所述“另一个”透镜),以修正色像差。特别地,场曲和畸变的修正将变困难,这不是优选的。在满足条件公式(6)或条件公式(8)的情况中可以防止上述缺点。
如果满足在条件公式(2),(4),(5),(6)和(8)限定的范围内的条件公式(2’),(4’),(5’),(6’)和(8’),则上述有益效果将变得更突出。
同时,如果本发明的变焦镜头满足条件公式(9),则可以获得下述有益效果。也就是说,条件公式(9)确定了整个光学长度和广角端处的焦距之间 的关系。如果TLw/fw的值小于或等于条件公式(9)中限定的下限,则变焦镜头可以被配置是紧凑的。然而,每个透镜的光焦度将变大,导致像差的修正变得困难。此外,制造误差和组装误差的公差将变小,这不是优选的。在满足条件公式(9)的情况中可以防止上述缺点。
特别地,如果满足在条件公式(9)限定的范围内的条件公式(9’),则上述有益效果将变得更突出。
在本变焦镜头满足条件公式(10)的情况中,可以获得下述有益效果。也就是说,从小型化的观点看,有利的是,D1/fw的值小于条件公式(10)中限定的下限。然而,为了在如由条件公式(3)确定的那样确保第一透镜和第二透镜之间的预定空间间距之后通过减小条件公式(10)中的D1/fw的值,小型化变焦镜头,需要将第一透镜和第二透镜形成的小或薄。将变得难以采用这种透镜修正畸变和平衡色像差的修正,这不是优选的。此外,在采用塑料作为第一透镜组的透镜的材料时将出现困难。反过来,如果D1/fw的值大于或等于条件公式(10)中限定的上限,则第一透镜组将变大,这不是优选的。在满足条件公式(10)的情况中,可以防止上述缺点。
特别地,如果满足在条件公式(10)限定的范围内的条件公式(10’),则上述有益效果将变得更突出。
在本变焦镜头中,在构成第一透镜组的两个透镜都是塑料透镜的情况中,可以获得下述有益效果。也就是说,第一透镜组由一个第一负透镜和一个第二正透镜构成。因此,在至少一个塑料透镜用在第一透镜组中,并且考虑伴随着温度变化的成像平面变化时,如果两个透镜都是塑料透镜,则有利之处在于,透镜的光焦度将彼此抵消。此外,优选的是,非球面透镜用在第一透镜组中以获得有利的光学性能。与其中非球面透镜由玻璃形成的情况相比,如果构成第一透镜组的第一透镜和第二透镜都是塑料透镜,则可以降低成本。
在本变焦镜头中,特别地,在第二透镜组包括从物体侧顺序地布置的具有正折射本领的第三透镜、具有负折射本领的第四透镜、和具有正折射本领的第五透镜,并且透镜满足条件公式(11),(12),13),(14),(15)和(16)的情况中,可以获得下述有益效果。也就是说,在包括至少一个塑料透镜的第二透镜组中,如果正透镜由塑料材料形成,则优选的是,采用具有近 似55的阿贝数的材料,并且如果负透镜由塑料材料形成,则优选的是,采用具有近似25的阿贝数的材料。如果其它透镜由满足条件公式(11)至(16)的材料形成,则可以以有利的平衡修正场曲和球面像差。
进一步,通过满足条件公式(11)至(16),可以以相对便宜的玻璃或塑料形成构成第二透镜组的透镜。
特别地,如果满足在条件公式(12),(14)和(16)限定的范围内的条件公式(12’),(14’)和(16’),则上述有益效果将变得更突出。
在本变焦镜头中,在无穷远处的物体聚焦在广角端处时,在αw是最外角光束的主光线的发射角(相对于垂直于成像平面的线的角)时,在满足条件公式(17)的情况中,可以防止成像元件处的周边光强度的降低。如果代替条件公式(17)满足条件公式(17’),则这种有益效果将变得更突出。
在本变焦镜头中,在采用下述配置的情况中,其中在从无穷远向近距离聚焦时,第二透镜组的整体或第二透镜组的一部分镜头沿着光轴移动,可以获得下述有益效果。也就是说,在采用第一透镜组的整体向前移动以聚焦的配置中,第一透镜组的有效直径将变大,并且将变得需要移动具有大的外径的透镜。然而,然而,在其中第二透镜组的整体或第二透镜组一部分镜头移动以进行聚焦操作的情况中,可以避免这种问题。
在采用下述配置的情况中,上述有益效果变得更加突出:其中第二透镜组包括具有正折射本领的第三透镜、具有负折射本领的第四透镜、和具有正折射本领的第五透镜,并且仅第五透镜沿着光轴移动。
在本发明的变焦镜头中,如果第一透镜组的第一透镜的朝向物体侧的表面在近轴区域中是凹面,则可以以有利的平衡修正纵向色像差和横向色像差。
同时,根据本发明的成像设备装配有本发明的呈现上述有益效果的变焦镜头。因此,本发明的成像设备可以在维持有利的光学性能的同时实现成本降低。
附图说明
图1是图示根据本发明的第一实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图2是图示根据本发明的第二实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图3是图示根据本发明的第三实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图4是图示根据本发明的第四实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图5是图示根据本发明的第五实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图6是图示根据本发明的第六实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图7是图示根据本发明的第七实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图8是图示根据本发明的第八实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图9是图示根据本发明的第九实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图10是图示根据本发明的第十实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图11是图示根据本发明的第十一实施例的变焦镜头的镜头配置的剖视图。
图12(A)至(H)是图示第一实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图13(A)至(H)是图示第二实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图14(A)至(H)是图示第三实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图15(A)至(H)是图示第四实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图16(A)至(H)是图示第五实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图17(A)至(H)是图示第六实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图18(A)至(H)是图示第七实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图19(A)至(H)是图示第八实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图20(A)至(H)是图示第九实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图21(A)至(H)是图示第十实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图22(A)至(H)是图示第十一实施例的变焦镜头的各种像差的曲线图。
图23是示意性图示根据本发明的一种实施例的成像设备的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图详细地描述本发明的实施例。图1是图示根据本发明的一种实施例的变焦镜头的配置的剖视图,并对应于随后将被描述的示例1的变焦镜。图2至图11是图示根据本发明的其它实施例的变焦镜头的配置的剖视图,并对应于随后将被描述的示例2至11的变焦镜头。除了在图10的实施例中第二透镜组G2由两个透镜构成之外,图1至图8中图示 的实施例的基本结构相同。图示所述配置的方式也相同。因此,将主要参照图1描述根据本发明的实施例的变焦镜头。
在图1中,左侧是物体侧,右侧是图像侧。图1中的(A)图示处于在广角端处向无穷远处聚焦的状态(最短焦距状态)的光学系统的布置。图1中的(B)图示处于在摄远端处向无穷远处聚焦的状态(最长焦距状态)的光学系统的布置。这同样适用于随后将被描述的图2至11。
根据本发明的实施例的变焦镜头中的每一个包括从物体侧顺序地布置的具有负折射本领的第一透镜组G1、和具有正折射本领的第二透镜组G2。孔径光阑St被包括在第二透镜组G2中。在附图中图示的孔径光阑St没有必要表示它的尺寸或形状,而是仅表示它在光轴Z上的位置。
说明的是,图1图示了其中平行板光学构件PP设置在第二透镜组G2和成像表面Sim之间的示例。当变焦镜头应用于成像设备时,优选的是,根据该镜头将安装在其上的相机的结构,将各种滤光片,诸如盖玻璃、红外截止滤色片和低通滤色片,设置在光学系统和成像表面Sim之间。在假设存在盖玻璃、各种滤色片等的情况下,设置光学构件PP。此外,近来的成像设备采用3CCD格式,其中CCD用于每种颜色,以改善图像质量。为了与采用3CCD格式的成像设备兼容,诸如分色棱镜之类的分色光学系统可以插入镜头系统和成像表面Sim之间。在这种情况中,分色光学系统可以设置在光学构件PP的位置处。
该变焦镜头被配置成使得在从广角端至摄远端改变放大倍率时,第一透镜组G1沿着突出轨迹向成像表面Sim移动,第二透镜组G2向着物体侧单调地移动,孔径光阑St与第二透镜组G2一体地移动。图1用(A)和(B)之间指示的箭头示意性地图示当从广角端至摄远端改变放大倍率时第一透镜组G1和第二透镜组G2的移动轨迹。
第一透镜组G1由从物体侧顺序地设置的具有负折射本领的第一透镜L11和具有正折射本领的第二透镜L12构成。在这里,第一透镜L11可以是双凹透镜,第二透镜L12可以是正弯月透镜,如图1中的示例所示。在本实施例中,第一透镜L11和第二透镜L12中的至少一个是塑料透镜。在本实施例中,两个透镜都是塑料透镜。
在本变焦镜头中,第二透镜组G2由包括至少一个塑料透镜的三个或 更少的透镜构成。在图1的配置中,第二透镜组G2由从物体侧顺序地设置的具有正折射本领的第三透镜21、具有负折射本领的第四透镜L22、和具有正折射本领的第五透镜L23构成。第三透镜L21可以是双凸透镜,第四透镜L22可以是双凹透镜,第五透镜L23可以是正弯月透镜,如图1中的示例所示。说明的是,在图1中图示的配置中,第二透镜组G2的所有透镜L21,L22和L23都是塑料透镜。
在这里,将描述图2至图11中图示的实施例中的透镜的材料。除了图6的实施例中的第一透镜L11、第三透镜L21和第四透镜L22,以及图8的第五透镜L23之外,所有的透镜都是塑料透镜。
如上所述,第一透镜组G1由两个透镜构成,第二透镜组G2由三个透镜构成。第一透镜组G1和第二透镜组G2中的至少一个是塑料透镜(更优选地,都是塑料透镜)。第三透镜L21、第四透镜L22和第五透镜L23中的至少一个是塑料透镜(更优选地,所有三个透镜都是塑料透镜)。从而,通过优化设置每个透镜的光焦度,在采用少量的透镜确保近似3x至4x的可变放大率的同时可以实现成本降低,并且可以实现有利的光学性能。
在图1至11中图示的配置中,图10中图示的配置与其它配置不同之处在于,第二透镜组G2由两个透镜,即,由第三透镜L21和第四透镜L22构成。然而,通过这种配置也可以获得前述有效的有益效果。
本变焦镜头满足下述条件公式:
1.6<|f1|/fw<2.5 (1)
1.6<f2/fw<2.4 (2)
0.32<d2/fw<0.60 (3)
2.5<ft/fw<4.5 (4)
1.56<nd2<1.66 (5)
vd2<33 (6)
1.48<nd1<1.61 (7)
vd1>50 (8)
其中f1是第一透镜组的焦距,f2是第二透镜组的焦距,fw是整个系统在广角端处的焦距,d2是第一透镜和第二透镜之间沿着光轴的距离,ft是整个系统在摄远端处的焦距,nd1是第一透镜关于d线的折射率,vd1 是第一透镜关于d线的阿贝数,nd2是第二透镜关于d线的折射率,以及vd2是第二透镜关于d线的阿贝数。
说明的是,在表34中示出每个实施例的由上述条件公式(1)至(8)确定的每个条件的数值的示例。此外,表34也示出由稍后将被描述的条件公式(9)至(17)确定的每个条件的数值的示例。
进一步,本变焦镜头满足下述条件公式:
5.8<TLw/fw<8.4 (9)
其中TLw是在广角端处从第一透镜朝向物体侧的表面至成像表面的沿着光轴的距离,fw是整个系统在广角端处的焦距。
此外,本变焦镜头满足下述条件公式:
0.7<D1/fw<1.2 (10)
D1是从第一透镜朝向物体侧的表面至第一透镜朝向图像侧的表面的距离,fw是整个系统在广角端处的焦距。
进一步,优选的是,在本变焦镜头中,第一透镜组的第一透镜朝向物体侧的表面在近轴区域中是凹面。以这种方式配置实施例1至3和7。
此外,在本变焦镜头中,由条件公式(2),(3),(4),(5),(6),(8),(9)和(10)表示的条件的更理想的范围如下:
1.7<f2/fw<2.3 (2’)
0.32<d2/fw<0.55 (3’)
2.7<ft/fw<4.5 (4’)
1.56<nd2<1.65 (5’)
vd2>29 (6’)
vd1>52 (8’)
6.0<TLw/fw<8.2 (9’)
0.8<D1/fw<1.1 (10’)。
在本变焦镜头中,希望的是,第二透镜组包括从物体侧顺序地布置的具有正折射本领的第三透镜、具有负折射本领的第四透镜、和具有正折射本领的第五透镜。希望的是,第三透镜满足下述条件公式:
1.48<nd3<1.61 (11)
vd3>50 (12)
并且更优选地:
vd3>52 (12’)
其中nd3是第三透镜关于d线的折射率,vd3是第三透镜关于d线的阿贝数。希望的是,第四透镜满足下述条件公式:
1.56<nd4<1.68 (13)
vd4<33 (14)
并且更优选地:
vd4<29 (14’)
其中nd4是第四透镜关于d线的折射率,vd4是第四透镜关于d线的阿贝数。希望的是,第五透镜满足下述条件公式:
1.48<nd5<1.61 (15)
vd5>50 (16)
并且更优选地:
vd5>52 (16’)
其中nd5是第五透镜关于d线的折射率,vd5足第五透镜关于d线的阿贝数。
可以满足上述条件公式(11),(12),(13),(14),(15)和(16)中的任一个或1至5个。
进一步,本发明的变焦镜头优选的是满足下述条件公式:
8°<αw<12° (17)
并且更优选地
9°<αw<11° (17’)
其中αw是当无穷远处的物体聚焦在广角端处时最外角光束的主光线的发射角(相对于垂直于成像平面的线的角)。
在本发明的变焦镜头中,优选的是,采用这样一种配置,其中当从无穷远向近距离聚焦时,第二透镜组G2的整体或第二透镜组G2的一部分透镜沿着光轴移动。更具体地,当第二透镜组G2由从物体侧顺序地布置的具有正折射本领的第三透镜L21、具有负折射本领的第四透镜L22、和具有正折射本领的第五透镜L23构成时,优选的是,仅第五透镜L23沿着光轴移动。
以下将描述通过由上述条件公式确定的配置呈现的有效的有益效果。
条件公式(1)确定第一透镜组G1的焦距和整个系统在广角端处的焦距之间的关系。如果|f1|/fw的值小于或等于条件公式(1)中限定的下限,则在将抑制色像差时构成第一透镜组G1的透镜L11和透镜L12的光焦度变大,并且构成第二透镜组G2的透镜L21,L22和L23的光焦度也变大,并且变得极其难以平衡各种像差。特别地,场曲和畸变的修正将变困难。进一步,构成第一透镜组G1的透镜的制造误差和组装误差的公差量将变小,这不是优选的。此外,当在第一透镜组G1中采用塑料透镜时,如果透镜的光焦度过大,则成像平面位置变化将伴随着由温度引起的折射率变化,这不是有利的。反过来,如果|f1|/fw的值大于或等于条件公式(1)中限定的上限,则第一透镜组G1在改变放大倍率时的移动量将变大,并且光学系统的整个长度将变大,这不是优选的。在满足条件公式(1)的情况中可以防止上述缺点。
条件公式(2)确定第二透镜组G2的焦距和整个系统在广角端处的焦距之间的关系。如果f2/fw的值小于或等于条件公式(2)中限定的下限,则构成第二透镜组G2的透镜L21,L22和L23的光焦度变大,球面像差的修正将变困难。进一步,构成第二透镜组G2的透镜的制造误差和组装误差的公差量将变小,这不是优选的。此外,当在第二透镜组G2内采用塑料透镜时,如果透镜的光焦度过大,则成像平面位置变化将伴随着由温度引起的折射率变化,这不是有利的。反过来,如果f2/fw的值大于或等于条件公式(2)中限定的上限,则第二透镜组G2在改变放大倍率时的移动量将变大,并且镜头系统整体上将变得过大,这不是优选的。在满足条件公式(2)的情况中可以防止上述缺点。
条件公式(3)确定第一透镜组G1的第一透镜L11和第二透镜L12之间的距离与整个系统在广角端处的焦距之间的关系。如果d2/fw的值小于或等于条件公式(3)中限定的下限,这样小的距离从小型化的观点看是有利的,但不是优选的,因为球面像差的修正将变困难。反过来,如果d2/fw的值大于或等于条件公式(3)中限定的上限,则第一透镜组G1整体上将变大,这不是优选的。在满足条件公式(3)的情况中可以防止上述缺点。在本变焦镜头中,第一透镜组G1的透镜中的至少一个是塑料透镜。从塑料透镜的 凸缘的形状以及保持第一透镜L11和第二透镜L12的方法的观点来看,优选的是d2/fw的值在由条件公式(3)限定的范围内。
条件公式(4)确定广角端和摄远端处的焦距之间的关系,即可变放大率。如果ft/fw的值小于或等于条件公式(4)中限定的下限,则变焦镜头的重要性(significance)将降低。反过来,如果ft/fw的值大于或等于条件公式(4)中限定的上限,则镜头系统将变大。此外,在这种类型的变焦中,摄远端处的亮度的降低将变得过多,这不是优选的。如果将在摄远端中确保某种程序的亮度,则第二透镜组G2上的负担变大,并且以少量透镜修正像差将变得困难。在满足条件公式(4)的情况中可以防止上述缺点。
条件公式(5)和条件公式(7)分别确定第二透镜L12的折射率和第一透镜L11的折射率。如果nd2和nd1的值变为小于条件公式(5)和(7)中限定的下限,则像差的发生将变大。此外,透镜的曲率半径(近似曲率半径)将变大,导致第一透镜组G1变厚,这不是优选的。此外,如果为了降低成本和减轻重量目的,第一透镜组G1的两个透镜中的至少一个是塑料透镜,如果采用其前述值超过条件公式(5)和(7)的上限的材料,则将变得难以平衡像散像差和横向色像差的修正,这不是优选的。在满足条件公式(5)或条件公式(7)的情况中可以防止上述缺点。
说明的是,虽然更优选的是同时满足条件公式(5)和(7),但可以在仅满足它们中的一个情况中获得前述有益效果。
条件公式(6)和条件公式(8)分别确定第二透镜的阿贝数和第一透镜L11的阿贝数。如果vd2和vd1的值变为在条件公式(6)和(8)中限定的范围之外,则第一透镜L11和第二透镜L12的阿贝数之间的差将变小,并且色像差的修正将变困难。此外,如果vd2和vd1的值变为在条件公式(6)或(8)中限定的范围之外,将需要增加第一透镜组G1的两个透镜中的另一个的光焦度(在第二透镜L12的阿贝数由条件公式(6)确定的情况中,第一透镜L11将是所述“另一个”透镜,在第一透镜L11的阿贝数由条件公式(8)确定的情况,第二透镜L12将是所述“另一个”透镜),以修正色像差。特别地,场曲和畸变的修正将变困难,这不是优选的。在满足条件公式(6)或条件公式(8)的情况中可以防止上述缺点。
说明的是,虽然更优选的是同时满足条件公式(6)和(8),但可以在仅满 足它们中的一个情况中获得前述有益效果。
特别地,如果满足在条件公式(2),(4),(5),(6)和(8)限定的范围内的条件公式(2’),(4’),(5’),(6’)和(8’),则上述有益效果将变得更突出。
同时,如果本变焦镜头满足条件公式(9),可以获得下述有益效果。也就是说,条件公式(9)确定了整个光学长度和广角端处的焦距之间的关系。如果TLw/fw的值小于或等于条件公式(9)中限定的下限,则变焦镜头可以被配置是紧凑的。然而,每个透镜的光焦度将变大,导致像差的修正变得困难。此外,制造误差和组装误差的公差将变小,这不是优选的。在满足条件公式(9)的情况中可以防止上述缺点。
特别地,如果满足在条件公式(9)限定的范围内的条件公式(9’),则上述有益效果将变得更突出。
在本变焦镜头满足条件公式(10)的情况中,可以获得下述有益效果。也就是说,从小型化的观点看,有利的是,D1/fw的值小于条件公式(10)中限定的下限。然而,为了在如由条件公式(3)确定的那样确保第一透镜L11和第二透镜L12之间的预定空间间距之后通过减小条件公式(10)中的D1/fw的值,小型化变焦镜头,需要将第一透镜L11和第二透镜L12形成的小或薄。将变得难以采用这种透镜修正畸变和平衡色像差的修正,这不是优选的。此外,在采用塑料作为第一透镜组G1的透镜的材料时将出现困难。反过来,如果D1/fw的值大于或等于条件公式(10)中限定的上限,则第一透镜组G1将变大,这不是优选的。在满足条件公式(10)的情况中,可以防止上述缺点。
特别地,如果满足在条件公式(10)限定的范围内的条件公式(10’),则上述有益效果将变得更突出。
在本变焦镜头中,在构成第一透镜组G1的两个透镜L11和L12都是塑料透镜的情况中,可以获得下述有益效果。也就是说,第一透镜组G1由第一负透镜L11和第二正透镜L12构成。因此,在至少一个塑料透镜用在第一透镜组G1中,并且考虑伴随着温度变化的成像平面变化时,如果两个透镜都是塑料透镜,则有利之处在于,透镜的光焦度将彼此抵消。此外,优选的是,非球面透镜用在第一透镜组G1中以获得有利的光学性能。与其中非球面透镜由玻璃形成的情况相比,如果构成第一透镜组G1 的第一透镜L11和第二透镜L12都是塑料透镜,则可以降低成本。
在本变焦镜头中,特别地,在第二透镜组G2包括从物体侧顺序地布置的具有正折射本领的第三透镜L21、具有负折射本领的第四透镜L22、和具有正折射本领的第五透镜L23,并且透镜满足条件公式(11),(12),13),(14),(15)和(16)的情况中,可以获得下述有益效果。也就是说,在包括至少一个塑料透镜的第二透镜组G2中,如果正透镜由塑料材料形成,则优选的是,采用具有近似55的阿贝数的材料,并且如果负透镜由塑料材料形成,则优选的是,采用具有近似25的阿贝数的材料。如果其它透镜由满足条件公式(11)至(16)的材料形成,则可以以有利的平衡修正场曲和球面像差。
进一步,通过满足条件公式(11)至(16),可以以相对便宜的玻璃或塑料形成构成第二透镜组的透镜。
特别地,如果满足在条件公式(12),(14)和(16)限定的范围内的条件公式(12’),(14’)和(16’),则上述有益效果将变得更突出。
在本变焦镜头中,在无穷远处的物体聚焦在广角端处时,在αw是最外角光束的主光线的发射角(相对于垂直于成像平面的线的角)时,在满足条件公式(17)的情况中,可以防止成像元件处的周边光强度的降低。如果代替条件公式(17)满足条件公式(17’),则这种有益效果将变得更突出。
在本变焦镜头中,在采用下述配置的情况中,其中在从无穷远向近距离聚焦时,第二透镜组G2的整体或第二透镜组G2的一部分镜头沿着光轴移动,可以获得下述有益效果。也就是说,在采用第一透镜组G1的整体向前移动以聚焦的配置中,第一透镜组G1的有效直径将变大,并且将变得需要移动具有大的外径的透镜。然而,然而,在其中第二透镜组G2的整体或第二透镜组G2的一部分镜头移动以进行聚焦操作的情况中,可以避免这种问题。
采用下述配置的情况中,上述有益效果变得更加突出:其中第二透镜组G2包括具有正折射本领的第三透镜L21、具有负折射本领的第四透镜L22、和具有正折射本领的第五透镜L23,并且仅第五透镜L23沿着光轴移动。
在本发明的变焦镜头中,如果第一透镜组G1的第一透镜朝向物体侧 的表面在近轴区域是凹面,则可以以有利的平衡修正纵向色像差和横向色像差。
说明的是,图1图示了其中光学构件PP设置在镜头系统和成像装置之间的情况。代替地,各种滤光片,如低通滤色片和截断特定波长带的滤色片,可以设置在透镜之间。作为另一个替换,具有与各种滤光片类似的作用的涂层可以涂敷至成透镜的表面。
接下来,将描述本发明的变焦镜头的数值的示例。在图1至图11中分别图示了示例1至示例11的变焦镜头的透镜的横截面。
关于示例1的变焦镜头,在表1中示出基本透镜数据,在表2中示出与变焦相关的数据,在表3中示出非球面表面数据。类似地,在表4至表34中示出示例2至11的变焦镜头的基本透镜数据、与变焦相关的数据和非球面表面数据。以下,将针对与示例1相关的表描述表中的项目的含义。这同样适用于与示例2至11相关的表。
在表1的基本透镜数据中,Si项表示从物体侧向图像侧顺序地增加的第i(i=1,2,3,...)个透镜表面编号,其中最靠近物体侧的透镜表面被指定为第一个表面。Ri项表示第i个表面的曲率半径,Di项表示第i个表面和第i+1个表面之间沿着光轴Z的距离。说明的是,曲率半径的符号在表面形状向着物体侧突出时是正的,在表面形状向着图像侧突出时是负的。
在基本透镜数据中,Ndj项表示从物体侧至图像侧顺序地增加的第j(1,2,3,...)个构成元件关于d线(波长:587.6nm)的折射率,其中最靠近物体侧的透镜被指定为第一个构成元件。Ndj项表示第j个构成元件关于d线的阿贝数。
说明的是,孔径光阑St也包括在基本透镜数据中,并且对应于孔径光阑St的表面的曲率半径被示出为“∞”(孔径光阑)。
表1的基本透镜数据中的D4和D11表示表面之间在改变放大倍率时变化的距离。D4是第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离,D11是第二透镜组G2和光学构件PP之间的距离。然而,在示例10中,代替D11,采用D9。
表2的与变焦相关的数据示出整个系统的焦距(f)、F值(Fno.)和完整视场角(2ω)、以及在广角端和摄远端处表面之间的距离的值。
在表1的透镜数据中,非球面表面的表面编号由标记“*”表示,并且近轴区域的曲率半径被示出为非球面表面的曲率半径。表3的非球面表面数据示出非球面表面的表面编号和与每个非球面表面相关的非球面表面系数。在表3的非球面表面数据的数值中,“E-n(n:整数)”表示“·10-n”。说明的是,非球面表面系数是下述非球面表面公式中的系数KA和Ram(m=3,4,5,...,12):
Zd=C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+ΣRAm·hm
其中:Zd是非球面表面的深度(从非球面表面上具有高度h的点延伸至接触非球面表面的顶点的垂直于光轴的平面的法线的长度),h是高度(从光轴至透镜的表面的距离),C是近轴曲率半径的倒数,KA和Ram是非球面表面系数(m=1,2,3,...,12)。
下述表示出被四舍五入到预定数位的数值。在下述表的数据中,度用作角度的单位,mm用作长度的单位。然而,光学系统能够被按比例地放大或按比例地缩小和利用。因此,可以采用其它合适的单位。
表1
示例1:基本透镜数据
*:非球面表面
表2
示例1:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 6.96 19.69
Fno. 4.05 6.22
65.53 23.50
D4 19.18 2.05
D11 7.80 20.28
表3
示例1:非球面表面系数
表面编号 1 2 4 6
KA -7.1226025 0.6195752 0.0455753 -6.3422506
RA3 2.8527533E-03 1.3047539E-03 8.2616248E-05 -7.0098873E-04
RA4 -4.1473757E-04 1.9281865E-03 -6.5096304E-04 2.9006712E-03
RA5 1.1199128E-04 -1.1017867E-03 3.9845953E-04 -1.2675233E-03
RA6 2.3620192E-05 4.1238273E-04 -1.2520730E-04 2.8848355E-04
RA7 -1.2231466E-05 -6.2883982E-05 4.5479129E-06 4.0291067E-05
RA8 -1.5116175E-06 -2.2860711E-06 3.9213839E-06 -8.9289567E-06
RA9 6.9957609E-07 7.0291982E-07 -2.3604960E-07 -1.3182102E-05
RA10 1.7009286E-08 7.4810093E-08 -5.0184152E-08 3.1220073E-06
RA11 -1.8368261E-08 1.5817690E-08 -9.1998820E-09
RA12 1.2875680E-09 -4.6616729E-09 2.1005738E-09
表面编号 8 9 10 11
KA -9.9709349 -1.3798846 -0.5982977 -1.4767948
RA3 3.6107114E-03 3.8373369E-03 3.1690869E-03 2.8761485E-03
RA4 -1.2306536E-03 7.4428967E-04 -1.1018539E-04 -1.4342275E-03
RA5 9.4348643E-04 1.8179553E-04 -2.5170759E-04 1.3243839E-04
RA6 -4.2578700E-04 -5.1888543E-04 -1.3571412E-05 3.9758109E-06
RA7 -1.3836334E-04 -5.9873513E-05 -1.2394601E-05 -2.1589979E-05
RA8 1.2562966E-05 2.7863066E-05 -3.2572811E-06 -5.7942241E-06
RA9 3.7573813E-05 1.9831185E-05 -3.7427885E-06 1.5121874E-06
RA10 -6.6154532E-06 -1.9975453E-06 4.1063227E-06 1.4766951E-06
表4
示例2:基本透镜数据
*:非球面表面
表5
示例2:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 7.38 20.88
Fno. 4.15 6.71
62.54 22.21
D4 15.84 1.64
D11 7.96 21.70
表6
示例2:非球面表面系数
表面编号 1 2 4 6
KA -8.3339294 0.2950461 0.1809931 -5.2520007
RA3 2.5107278E-03 1.0759732E-03 2.0720108E-04 -7.4536474E-04
RA4 -3.6268458E-04 2.0269487E-03 -8.5465980E-04 3.8433786E-03
RA5 1.2116937E-04 -9.3407823E-04 3.8595986E-04 -1.3119434E-03
RA6 2.6557626E-05 4.1157299E-04 -1.2466395E-04 2.7815655E-04
RA7 -1.2974093E-05 -6.4819695E-05 4.7550974E-06 3.6053899E-05
RA8 -1.5646287E-06 -2.2852046E-06 3.8952897E-06 -7.6531280E-06
RA9 6.9574088E-07 6.9574462E-07 -2.7400221E-07 -1.2136056E-05
RA10 1.9236761E-08 7.3489816E-08 -4.7370666E-08 2.7897433E-06
RA11 -1.8182643E-08 1.6887523E-08 -8.6512233E-09
RA12 1.2468090E-09 -4.6889814E-09 1.9721267E-09
表面编号 8 9 10 11
KA -5.6043743 -0.5555402 -8.4990841 -1.9855906
RA3 3.4600106E-03 3.4788651E-03 3.5272674E-03 3.4017878E-03
RA4 -4.8935727E-04 1.7012768E-03 1.2313817E-04 -9.0232225E-04
RA5 1.1759613E-03 4.4636169E-04 -2.3282924E-04 1.6516071E-04
RA6 -4.0586198E-04 -5.0187279E-04 -1.5781765E-05 9.0857612E-06
RA7 -1.3281129E-04 -3.8004709E-05 -1.5071274E-05 -2.2665629E-05
RA8 1.4338953E-05 3.2438577E-05 -3.3652124E-06 -8.5604380E-06
RA9 3.5840287E-05 1.7720453E-05 -4.8960441E-06 5.2633004E-07
RA10 -7.6399851E-06 -4.1672083E-06 3.9463872E-06 1.7768476E-06
表7
示例3:基本透镜数据
*:非球面表面
表8
示例3:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 6.80 19.22
Fno. 3.99 6.07
65.18 23.70
D4 20.00 1.55
D11 6.00 16.84
表9
示例3:非球面表面系数
表面编号 1 2 3 4 6
KA 9.8490489 0.7800552 0.2634990 -0.2879118 -8.8108226
RA3 3.9171475E-03 4.6147501E-03 4.482247-1E-04 2.97-17732E-04 -1.8989625E-03
RA4 -2.0999475E-03 -2.2526171E-03 -9.1-341364E-04 -1.0707836E-03 2.2416915E-03
RA5 9.5119459E-04 1.5800216E-04 8.5336149E-05 2.6916051E-04 -1.5952161E-03
RA6 -1.0277459E-04 4.3381595E-04 1.4802372E-05 -7.4643977E-05 2.8569496E-04
RA7 -1.0711309E-05 -1.0661816E-04 6.5765676E-07 4.2292477E-06 4.4192425E-05
RA8 -1.2110964E-06 -1.8896635E-06 3.4276619E-07 3.8007096E-06 -8.0037308E-06
RA9 8.1778137E-07 1.6369907E-06 -9.8880257E-08 -3.9362713E-07 -1.1468797E-05
RA10 1.8079595E-08 9.2871659E-08 -2.8079998E-09 -4.4332542E-08 2.7215913E-06
RA11 -2.0862140E-08 6.8236261E-09 0.0000000E+00 -8.5695038E-09
RA12 1.4080305E-09 -5.4594490E-09 0.0000000E+00 2.1527753E-09
表面编号 8 9 10 11
KA 8.8730711 -3.2770087 0.5599204 1.7486704
RA3 1.0104922E-02 1.0978729E-02 3.5684492E-03 1.3896331E-03
RA4 -7.4063153E-03 -5.3110309E-03 -9.1794881E-04 -4.9582765E-05
RA5 3.0747711E-03 2.1066081E一03 -5.2927082E-04 -8.7203221E-05
RA6 -4.5705206E-04 -5.4615359E-04 -1.4307742E-05 -8.9394954E-06
RA7 -1.8683959E-04 -9.4059283E-05 1.0264861E-07 -2.7449758E-06
RA8 1.2193836E-05 2.8017045E-05 -1.5035590E-06 -1.0528679E-07
RA9 3.7188341E-05 1.6966346E-05 2.2585602E-06 2.3182928E-06
RA10 -7.7993499E-06 -3.4407835E-06 1.2077026E-06 8.2026054E-08
表10
示例4:基本透镜数据
*:非球面表面
表11
示例4:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 6.90 19.52
Fno. 3.93 6.55
62.56 23.23
D4 15.33 1.12
D11 8.33 20.58
表12
示例4:非球面表面系数
表面编号 1 2 3 4
KA -9.9019876 1.1194390 1.2841888 0.6734029
RA3 2.3283676E-03 3.4022532E-03 1.2065872E-04 -6.9519228E-04
RA4 2.7428986E-03 3.7297971E-03 -4.8507108E-04 -2.0784348E-05
RA5 -1.3502676E-04 -1.0396162E-03 1.0928149E-05 -5.7245186E-04
RA6 -1.8552530E-04 5.5289941E-04 5.0455929E-06 1.6187626E-04
RA7 3.8569484E-05 -1.3489087E-04 -1.0756927E-06 -2.8483954E-05
RA8 -2.9069010E-06 -1.2545610E-06 -1.5939976E-06 2.5837546E-06
RA9 -6.4751287E-08 2.8789255E-06 1.0739339E-07 -1.7783149E-07
RA10 4.8487798E-08 1.0350011E-07 3.6806068E-08 -8.4141652E-09
RA11 -6.0302197E-09 -2.9037285E-08 0.0000000E+00 2.1024668E-09
RA12 2.2558591E-10 -7.7561063E-09 0.0000000E+00 1.4432385E-09
表面编号 6 8 9
KA -9.9999908 6.8887740 -6.1954444
RA3 -4.3200052E-04 3.6008318E-03 3.3077721E-03
RA4 2.8595637E-03 -5.9959424E-03 -4.1002248E-03
RA5 -8.4684731E-04 3.1600517E-03 2.7712878E-03
RA6 1.1431224E-04 -3.8210610E-04 -4.5136445E-04
RA7 1.5203758E-08 -1.7769514E-04 -1.1089853E-04
RA8 -7.9369744E-07 -2.1218006E-06 1.2886733E-05
RA9 -2.5973870E-06 2.7972846E-05 1.1016579E-05
RA10 6.2278844E-07 -4.5509830E-06 -1.8665400E-06
表13
示例5:基本透镜数据
*:非球面表面
表14
示例5:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 6.99 26.37
Fno. 4.21 7.57
65.42 17.50
D4 26.29 1.61
D11 2.99 20.25
表15
示例5:非球面表面系数
表面编号 1 2 4 6
KA -1.6459038 0.8241924 -0.2421523 -4.9011996
RA3 2.5104129E-03 1.4151370E-04 6.0020392E-04 -4.4180180E-04
RA4 -7.0415771E-04 2.0624822E-03 -1.3892203E-03 3.9146992E-03
RA5 1.5823497E-04 -1.1145733E-03 6.0734239E-04 -1.1975769E-03
RA6 2.7559544E-05 4.0254908E-04 -1.3050292E-04 2.7882909E-04
RA7 -1.58-3340E-05 -7.1962375E-05 -1.6197665E-06 3.3116823E-05
RA8 -1.5928930E-06 -2.3520390E-06 3.9762768E-06 -8.8658298E-06
RA9 7.3272048E-07 8.5240067E-07 -2.5073482E108 -1.1312120E-05
RA10 2.4298729E-08 7.0859091E-08 -4.3710629E-08 2.7057187E-06
RA11 -1.7329718E-08 1.9252959E-08 -1.2493929E-08
RA12 1.0647408E-09 -4.6691124E-09 1.8655152E-09
表面编号 8 9 10 11
KA 0.8208858 -0.8011883 -1.4343674 -2.0125016
RA3 2.9429670E-05 -4.1561541E-04 1.1718057E-03 1.9371283E-03
RA4 1.3812829E-05 2.0555216E-03 -8.5544121E-04 -1.5553318E-03
RA5 1.0140360E-03 5.0218416E-04 9.3059624E-05 2.0610265E-04
RA6 -4.2261670E-04 -4.9280593E-04 -1.8515247E-05 -8.4626843E-06
RA7 -1.3097041E-04 -4.9799282E-05 -2.3754525E-05 -2.0399743E-05
RA8 1.2648641E-05 2.7168745E-05 -1.0943947E-05 -4.9006527E-06
RA9 3.8610882E-05 1.8776885E-05 -2.0169207E-06 1.6088504E-06
RA10 -7.8245840E-06 -2.3382397E-06 4.8954520E-06 14732520E-06
表16
示例6:基本透镜数据
*:非球面表面
表17
示例6:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 6.64 18.78
Fno. 4.14 6.45
66.47 24.15
D4 16.95 1.20
D11 7.83 18.06
表18
示例6:非球面表面系数
表面编号 1 2 4
KA 5.6715376 1.1205322 -10.0000074
RA3 8.0379291E-04 1.2495915E-03 -3.8608946E-04
RA4 -1.1139418E-04 -6.2813665E-06 3.7457055E-04
RA5 3.3636253E-04 -3.9727116E-06 -3.0572366E-04
RA6 -1.4477662E-04 1.9475997E-04 1.5483197E-04
RA7 1.8157657E-05 -9.5451205E-05 -3.9129332E-05
RA8 -7.2929086E-07 1.6819623E-06 2.0953145E-06
RA9 1.9179153E-07 3.4910952E-06 4.2839891E-07
RA10 4.7720113E-09 2.2499427E-08 -1.6590786E-08
RA11 -1.0247021E-08 -5.8293729E-08 -6.6963293E-09
RA12 8.6053779E-10 -3.1813511E-09 4.9722428E-10
表面编号 6 8 9
KA -9.5953668 1.8855545 -5.5187848
RA3 -3.9275430E-04 2.0830315E-03 1.9320204E-03
RA4 3.9985179E-03 -6.2895449E-03 -1.7425499E-03
RA5 -8.3523812E-04 2.6253374E-03 1.9359943E-03
RA6 -3.0997757E-05 -1.7611415E-04 -2.8515333E-04
RA7 -3.0620303E-05 -1.1313965E-04 -5.3864927E-05
RA8 1.6852626E-05 -1.0125080E-05 -2.4601854E-06
RA9 1.8499872E-06 1.5842712E-05 -7.1467259E-06
RA10 -1.5692237E-06 -2.3763956E-07 5.6488227E-06
表19
示例7:基本透镜数据
*:非球面表面
表20
示例7:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 5.72 16.17
Fno. 3.89 5.75
74.73 28.06
D4 20.00 1.83
D11 6.49 15.46
表21
示例7:非球面表面系数
表面编号 1 2 4
KA -1.0811935 1.0203659 -9.9999998
RA3 4.3272719E-03 5.4136153E-03 -3.7249806E-04
RA4 -4.2857861E-05 1.5082152E-04 3.4398311E-04
RA5 2.3062689E-04 -3.2067687E-04 -2.2042963E-04
RA6 -1.8928364E-04 2.7760459E-04 1.8002703E-04
RA7 3.2687844E-05 -1.1233959E-04 -4.9608384E-05
RA8 -1.0060948E-06 1.0797904E-06 2.2736031E-06
RA9 -9.5335465E-08 3.6438306E-06 6.5195038E-07
RA10 1.3286261E-08 3.2779959E-08 -1.7714200E-08
RA11 -3.8298597E-09 -4.9795892E-08 -9.7665994E-09
RA12 3.0048861E-10 -2.7347167E-09 4.9605321E-10
表面编号 6 8 9
KA -9.9999950 -8.9717760 -7.5814454
RA3 -5.5332616E-04 3.5991365E-03 3.0072551E-03
RA4 1.8242776E-03 -6.3730419E-03 -1.5107032E-03
RA5 -2.0928049E-04 2.7081788E-03 1.5839390E-03
RA6 -6.7421392E-05 -6.7182605E-05 -1.5144796E-04
RA7 -1.3914226E-04 -7.6057549E-05 1.2336942E-05
RA8 1.9933839E-06 -2.9960225E-05 -1.5306404E-05
RA9 5.7023153E-05 -2.9594302E-05 -6.0435965E-05
RA10 -1.6279035E-05 1.6328799E-05 2.3527669E-05
表22
示例8:基本透镜数据
*:非球面表面
表23
示例8:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 6.92 19.56
Fno. 3.96 5.94
66.25 23.70
D4 20.33 1.41
D11 8.10 19.13
表24
示例8:非球面表面系数
表面编号 1 2 4 6
KA -7.4050529 0.2695551 0.2684706 -5.8766702
RA3 1.6628880E-03 1.4779350E-03 -1.4837013E-04 -8.7397506E-04
RA4 -4.2100664E-04 9.8292456E-04 -5.6177095E-04 2.8383604E-03
RA5 1.6475991E-04 -5.3978142E-04 2.7863028E-04 -1.3072333E-03
RA6 3.5785666E-05 3.9787588E-04 -1.2773099E-04 2.7826944E-04
RA7 -1.7642403E-05 -7.7951201E-05 8.6884677E-06 3.6328143E-05
RA8 -1.6855105E-06 -2.4137627E-06 3.9476644E-06 -7.9576196E-06
RA9 7.6645902E-07 7.2965976E-07 -2.7075149E-07 -9.9610375E-06
RA10 2.3363698E-08 7.7374343E-08 -4.5563847E-08 2.2972963E-06
RA11 -1.8215668E-08 2.0477469E-08 -1.0888842E-08
RA12 1.1650664E-09 -4.2421982E-09 2.0378314E-09
表面编号 8 9 10 11
KA -8.5183759 -1.1117759 -1.1146718 -2.1814080
RA3 5.9760640E-04 1.3955682E-04 1.0084401E-03 9.3223119E-04
RA4 -1.6739549E-03 6.6924237E-04 4.9125931E-04 -7.0431249E-04
RA5 1.2789514E-03 4.1350513E-04 -1.6272755E-04 7.8965144E-05
RA6 -4.2123552E-04 -4.9795448E-04 -2.5316441E-05 -1.6754097E-05
RA7 -1.2998849E-04 -4.1384977E-05 -2.7576484E-05 -2.7653093E-05
RA8 1.7980115E-05 2.9921492E-05 -1.3031535E-05 -5.0026142E-06
RA9 3.9163180E-05 1.9148945E-05 -9.9817777E-07 2.4893074E-06
RA10 -8.3255838E-06 -2.3754123E-06 5.1313893E-06 1.4055674E-06
表25
示例9:基本透镜数据
*:非球面表面
表26
示例9:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 7.05 19.94
Fno. 4.00 6.21
65.14 23.31
D4 19.91 2.06
D11 9.04 20.58
表27
示例9非球面表面系数
表面编号 1 2 4 6
KA -7.5665234 0.4681314 -0.2005371 -5.6120555
RA3 2.4192415E-03 2.3784810E-03 -6.3007061E-05 -1.0376105E-03
RA4 -4.4731871E-04 9.4379455E-04 -6.1059397E-04 3.3049490E-03
RA5 1.7496179E-04 -5.3494218E-04 3.0623013E-04 -1.4553319E-03
RA6 3.4792988E-05 3.9776977E-04 -1.2494153E-04 2.7405038E-04
RA7 -1.8101342E-05 -7.9143834E-05 8.6428763E-06 3.1968874E-05
RA8 -1.6667021E-06 -2.4294891E-06 3.9305850E-06 -8.1301284E-06
RA9 7.7816384E-07 7.2836849E-07 -2.8048845E-07 -1.0193861E-05
RA10 2.2474458E-08 7.6172436E-08 -4.7799602E-08 2.3546195E-06
RA11 -1.8269282E-08 2.0119815E-08 -1.0355952E-08
RA12 1.1719551E-09 -4.1627089E-09 2.1349858E-09
表面编号 8 9 10 11
KA 4.0218954 -1.0955427 -0.7535765 -1.7736191
RA3 3.0027320E-03 2.9841267E-03 1.7909313E-03 1.1495982E-03
RA4 -2.1664072E-03 6.4405911E-04 1.1806457E-04 -1.1042296E-03
RA5 1.2801072E-03 1.9239372E-04 -1.5662827E-04 1.0041498E-04
RA6 -4.2011643E-04 -4.9887499E-04 -2.6491528E-05 -1.4063624E-05
RA7 -1.2891568E-04 -4.1843075E-05 -2.8602475E-05 -2.5513940E-05
RA8 1.8872516E-05 2.9754706E-05 -1.3386085E-05 -4.8680042E-06
RA9 3.9276745E-05 1.9428754E-05 -6.4350812E-07 2.5465130E-06
RA10 -8.5500394E-06 -2.4287579E-06 5.3285179E-06 1.4034663E-06
表28
示例10:基本透镜数据
*:非球面表面
表29
示例10:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 6.93 19.61
Fno. 4.04 6.40
63.50 23.11
D4 17.60 2.11
D9 5.65 15.60
表30
示例10:非球面表面系数
表面编号 1 2 3 4
KA -9.7725813 0.3128584 -1.5138605 -1.7838278
RA3 5.4159306E-04 7.8141215E-04 8.5908337E-04 1.2437535E-03
RA4 1.7339757E-03 2.0888500E-03 -4.9829717E-04 -2.0851099E-03
RA5 -6.0998020E-04 -3.7479974E-04 1.2280215E-04 7.7002748E-04
RA6 1.7556422E-04 6.4412063E-05 8.6042905E-05 -3.3813418E-05
RA7 -2.8809775E-05 1.4662583E-05 -1.8449952E-05 -3.8604711E-05
RA8 -1.2776605E-07 -4.2093739E-07 -9.8939927E-07 7.8046350E-07
RA9 5.5496331E-07 -6.3369868E-07 -1.6917489E-07 9.3036441E-07
RA10 -7.1751615E-09 -1.8019174E-08 9.1805310E-09 8.2650992E-09
RA11 -1.0151605E-08 5.9897772E-09 3.4082925E-09 -9.0934860E-09
RA12 7.4199750E-10 9.2005092E-10 1.0929858E-09 -3.7721171E-10
表面编号 6 8 9
KA -5.4012413 -10.0000000 -2.9559578
RA3 4.0581539E-04 1.5993910E-04 9.6002711E-05
RA4 3.8238210E-03 -3.8040535E-03 4.4490487E-03
RA5 8.4014951E-05 1.8994052E-03 6.3490152E-04
RA6 -2.1893976E-04 1.3481431E-04 -1.6487750E-04
RA7 -3.4424136E-05 -4.0237313E-05 7.4347882E-06
RA8 1.4596220E-05 -2.2254511E-05 6.4436512E-06
RA9 7.3258615E-07 1.7881481E-06 4.4774375E-06
RA10 -4.3395220E-07 9.5453392E-07 -1.2626079E-06
表31
示例11:基本透镜数据
*:非球面表面
表32
示例11:与变焦相关的数据
广角端 摄远端
f 7.00 28.00
Fno. 4.22 7.79
65.32 16.50
D4 26.76 1.17
D11 2.86 21.50
表33
示例11:非球面表面系数
表面编号 1 2 4 6
KA 10.0000090 0.8237751 -0.2442424 -4.8759924
RA3 2.7797989E-03 4.6199875E-04 4.9021538E-04 -3.0445469E-04
RA4 -7.0927256E-04 2.0662827E-03 -1.3875019E-03 3.9176131E-03
RA5 1.5554406E-04 -1.1090094E-03 6.0136043E-04 -1.2132840E-03
RA6 2.7664452E-05 4.0254109E-04 -1.3060073E-04 2.7863100E-04
RA7 -1.5716891E-05 -7.1966746E-05 -1.5805307E-06 3.2988551E-05
RA8 -1.5930601E-06 -2.3516701E-06 3.9790636E-06 -8.8628231E-06
RA9 7.3200338E-07 8.5409849E-07 -2.1432287E-08 -1.1309385E-05
RA10 2.4344416E-08 7.0911798E-08 -4.3636041E-08 2.7039231E-06
RA11 -1.7387413E-08 1.9258827E-08 -1.2628192E-08
RA12 1.0707760E-09 -4.6693910E-09 1.8612073E-09
表面编号 8 9 10 11
KA 0.8342312 -0.7976375 -1.4390174 -2.0031330
RA3 -4.4806395E-04 -6.6226672E-04 1.1041831E-03 1.9031572E-03
RA4 1.3016736E-05 2.0516362E-03 -8.4111592E-04 -1.5724317E-03
RA5 1.0097790E-03 5.0188737E-04 9.3655620E-05 2.0688653E-04
RA6 -4.2265893E-04 -4.9277472E-04 -1.8539442E-05 -8.4212052E-06
RA7 -1.3097307E-04 -4.9804775E-05 -2.3775369E-05 -2.0380310E-05
RA8 1.2659375E-05 2.7058725E-05 -1.0942142E-05 -4.9039870E-06
RA9 3.8618766E-05 1.8822019E-05 -2.0196156E-06 1.6041111E-06
RA10 -7.8285013E-06 -2.3384312E-06 4.8954146E-06 1.4746402E-06
表34示出对应于实施例1至11的变焦镜头的条件公式(1)至(17)的值。表34中的值与d线相关。
表34
在图12的(A)至(D)中分别图示了示例1的变焦镜在广角端处的球面像差、像散、畸变和横向色像差。在图12的(E)至(H)中分别图示了示例1的变焦镜在摄远端处的球面像差、像散、畸变和横向色像差。
图示像差的每个示意图采用d线(波长:587.6nm)作为标准。然而,在图示球面像差的示意中,还示出了与460.0nm和615.0nm波长相关的像差。此外,图示横向色像差的示意图还示出了与460.0nm和615.0nm相关的像差。在图示像散像差的示意图中,沿径向方向的像差由实线表示,而 沿切向方向的像差由虚线指示。在图示球面像差的示意图中,“Fno.'’表示F值。在图示像差的其它实施例中,ω表示半视场角。
类似地,在图13的(A)至(H)中图示了示例2的变焦镜头的像差。此外,在图14至图22中图示了示例3至11的变焦镜头的像差。
接下来,将描述根据本发明的一种实施例的成像设备。图23是示意性地图示根据本发明的实施例的成像设备10的示意图,该成像设备10采用本发明的实施例的变焦镜头1。成像设备可以是监视相机、摄像机、电子照相机等。
图23中图示的成像设备10装配有:变焦镜头1;成像元件2,捕获对象的由变焦镜头1聚焦的图像,该成像元件2朝向变焦镜头1的图像侧设置;处理从成像元件2输出的信号的信号处理部4;改变变焦镜头1的放大倍率的放大控制部5;和进行焦距调整的焦距控制部6。说明的是,各种滤色片等可以酌情设置在变焦镜头和成像元件2之间。
变焦镜头1包括具有负折射本领的第一透镜组G1、具有正折射本领的第二透镜组G2、和孔径光阑St。第一透镜组G1在从广角端至摄远端改变放大倍率时沿着向着图像侧突出的轨迹移动,第二透镜组G2在从广角端至摄远端改变放大倍率时单向地移向物体侧,孔径光阑St被配置与第二透镜组G2一体地移动。说明的是,在图23中示意性地图示了所述透镜组。
成像元件2捕获由变焦镜头1形成的光学图像并输出电信号。其成像表面被设置成与变焦镜头1的成像平面匹配。CCD、CMOS等可以用作成像元件2。
说明的是,虽然图23中未图示,但成像设备10还可以设置有模糊修正机构,其沿着垂直于光轴Z的方向移动构成第二透镜组G2的一部分的具有正折射本领的透镜,以修正由振动或抖动的手引起的获得图像的模糊。
成像设备10装配有本发明的呈现上述有益效果的变焦镜头。因此,可以实现有利的光学性能、小型化和高速聚焦操作。
已经参照施例及其示例描述了本发明。然而,本发明不限于上述实施例和示例,并且多种修改是可行的。例如,曲率半径、表面之间的距离、折射率、阿贝数和非球面系数等的值不限于联系示例指示的数值,并且可以是其它值。

Claims (15)

1.一种变焦镜头,包括从物体侧顺序地设置的:
具有负折射本领的第一透镜组;和
具有正折射本领的第二透镜组,
在从广角端至摄远端改变放大倍率时,第一透镜组沿着向图像侧突出的轨迹移动,第二透镜组向着物体侧单调地移动,并且孔径光阑与第二透镜组一体地移动;
第一透镜组包括具有负折射本领的第一透镜和具有正折射本领的第二透镜这两个透镜;
第一透镜组的两个透镜中的至少一个是塑料透镜;
第二透镜组包括三个或更少的透镜,所述三个或更少的透镜中的至少一个是塑料透镜;并且
该变焦镜头满足下述条件公式:
1.6<|f1|/fw<2.5 (1)
1.6<f2/fw<2.4 (2)
0.32<d2/fw<0.60 (3)
2.5<ft/fw<4.5 (4)
1.56<nd2<1.66 (5)
vd2<33 (6)
其中f1是第一透镜组的焦距,f2是第二透镜组的焦距,fw是整个系统在广角端处的焦距,d2是第一透镜和第二透镜之间沿着光轴的距离,ft是整个系统在摄远端处的焦距,nd2是第二透镜关于d线的折射率,以及vd2是第二透镜关于d线的阿贝数。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中该变焦镜头满足下述条件公式中的至少一个:
1.7<f2/fw<2.3 (2’)
0.32<d2/fw<0.55 (3’)
2.7<ft/fw<4.5 (4’)
1.56<nd2<1.65 (5’)
vd2<29 (6’)。
3.根据权利要求1或2所述的变焦镜头,其中该变焦镜头满足下述条件公式:
1.48<nd1<1.61 (7)
vd1>50 (8)
其中nd1是第一透镜关于d线的折射率,以及vd1是第一透镜关于d线的阿贝数。
4.根据权利要求3所述的变焦镜头,其中该变焦镜头满足下述条件公式:
vd1>52 (8’)。
5.根据权利要求1或2所述的变焦镜头,其中:
第一透镜组的第一透镜的朝向物体侧的表面在近轴区域中是凹面。
6.一种变焦镜头,包括从物体侧顺序地设置的:
具有负折射本领的第一透镜组;和
具有正折射本领的第二透镜组,
在从广角端至摄远端改变放大倍率时,第一透镜组沿着向着图像侧突出的轨迹移动,第二透镜组向着物体侧单调地移动,以及孔径光阑与第二透镜组一体地移动;
第一透镜组包括具有负折射本领和在近轴区域面向物体侧的凹面的第一透镜和具有正折射本领的第二透镜这两个透镜;
第一透镜组的两个透镜中的至少一个是塑料透镜;
第二透镜组包括三个或更少的透镜,所述三个或更少的透镜中的至少一个是塑料透镜;并且
变焦镜头满足下述条件公式:
1.6<|f1|/fw<2.5 (1)
1.6<f2/fw<2.4 (2)
0.32<d2/fw<0.60 (3)
2.5<ft/fw<4.5 (4)
1.48<nd1<1.61 (7)
vd1>50 (8)
其中f1是第一透镜组的焦距,f2是第二透镜组的焦距,fw是整个系统在广角端处的焦距,d2是第一透镜和第二透镜之间沿着光轴的距离,ft是整个系统在摄远端处的焦距,nd1是第一透镜关于d线的折射率,以及vd1是第一透镜关于d线的阿贝数。
7.根据权利要求6所述的变焦镜头,其中该变焦镜头满足下述条件公式中的至少一个:
1.7<f2/fw<2.3 (2’)
0.32<d2/fw<0.55 (3’)
2.7<ft/fw<4.5 (4’)
vd1>52 (8’)。
8.根据权利要求1或6所述的变焦镜头,其中该变焦镜头满足下述条件公式:
5.8<TLw/fw<8.4 (9)
其中TLw是在广角端处从第一透镜朝向物体侧的表面至成像表面的沿着光轴的距离,以及fw是整个系统在广角端处的焦距。
9.根据权利要求8所述的变焦镜头,其中该变焦镜头满足下述条件公式:
6.0<TLw/fw<8.2 (9’)。
10.根据权利要求1或6所述的变焦镜头,其中:
第二透镜是塑料透镜。
11.根据权利要求1或6所述的变焦镜头,其中:
第一透镜是塑料透镜。
12.根据权利要求1或6所述的变焦镜头,其中:
第二透镜组包括从物体侧顺序地布置的具有正折射本领的第三透镜、具有负折射本领的第四透镜、和具有正折射本领的第五透镜。
13.根据权利要求1或6所述的变焦镜头,其中:
第二透镜组的所有透镜都是塑料透镜。
14.根据权利要求1或6所述的变焦镜头,其中该变焦镜头满足下述条件公式:
0.7<D1/fw<1.2 (10)
其中D1是从第一透镜的朝向物体侧的表面至第一透镜的朝向图像侧的表面的距离,以及fw是整个系统在广角端处的焦距。
15.一种成像设备,包括根据权利要求1-14中任一项所述的变焦镜头。
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