变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取装置

技术领域

本公开的方面中的一个涉及变焦透镜(zoom lens)，并且更特别地涉及适合于诸如数字视频相机、数字静态相机、广播相机、基于胶片的相机、监视相机等的图像拾取装置的变焦透镜。

背景技术

已知总透镜长度在变焦期间不改变的总长度固定型变焦透镜。这样的变焦透镜适合捕获移动图像等，因为重心在变焦期间几乎不改变。最近，要求变焦透镜具有高变焦倍率和在整个变焦范围上高光学性能以用于移动图像应用。

日本专利特开No.8-327903和PCT国际公开No.2018/074413中的每一个作为总长度固定型变焦透镜公开了一种变焦透镜，该变焦透镜由具有正折光力的第一透镜单元、具有负折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元、具有正折光力的第四透镜单元和具有负折光力的第五透镜单元组成。在日本专利特开No.8-327903和PCT国际公开No.2018/074413中的每一个中公开的变焦透镜被配置为使得第二透镜单元和第四透镜单元在变焦期间移动。

日本专利特开No.8-327903中公开的变焦透镜在变焦和聚焦期间移动的透镜单元的数量小上是优异的，但是连同最近传感器的高分辨率趋势一起，要求更高的光学性能。

PCT国际公开No.2018/074413中公开的变焦透镜通过增加每个透镜单元中的透镜的数量来在整个变焦范围上具有高光学性能，但是要求具有更高的变焦倍率。

发明内容

本公开的方面中的一个提供了具有高变焦倍率和在整个变焦范围上高光学性能的总长度固定型变焦透镜。

根据本公开的一个方面的变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括具有正折光力的第一透镜单元、具有负折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元、具有正折光力的第四透镜单元、以及具有负折光力的第五透镜单元。在从广角端到望远端的变焦期间，相邻的透镜单元之间的距离改变，所述第一透镜单元和所述第三透镜单元固定，并且所述第二透镜单元和所述第四透镜单元移动。所述第三透镜单元包括负透镜和正透镜。以下不等式被满足：

-3.50＜β3w/β3t＜-0.10

-10.0＜f1/f2＜-4.0

其中β3w为在广角端所述第三透镜单元的横向倍率，β3t为在望远端所述第三透镜单元的横向倍率，f1为所述第一透镜单元的焦点距离(focal length)，并且f2为所述第二透镜单元的焦点距离。具有以上变焦透镜的图像拾取装置也构成本公开的另一个方面。

本公开的另外的特征从以下参考附图对实施例的描述将变得清楚。

附图说明

图1是根据示例1的变焦透镜的截面图。

图2是根据示例2的变焦透镜的截面图。

图3是根据示例3的变焦透镜的截面图。

图4A是在广角端根据示例1的变焦透镜的像差图，并且图4B是在望远端根据示例1的变焦透镜的像差图。

图5A是在广角端根据示例2的变焦透镜的像差图，并且图5B是在望远端根据示例2的变焦透镜的像差图。

图6A是在广角端根据示例3的变焦透镜的像差图，并且图6B是在望远端根据示例3的变焦透镜的像差图。

图7是图像拾取装置的示意图。

具体实施方式

现在参考附图，将给出根据本公开的每个示例的变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取装置的描述。

图1、2和3分别是根据示例1至3的变焦透镜在无限远处(或在无限远物体上)对焦状态下的截面图。根据每个示例的变焦透镜用于诸如数字视频相机、数字静态相机、广播相机、基于胶片的相机、监视相机等的图像拾取装置。

在每个透镜截面图中，左侧为物体侧，并且右侧为图像侧。根据每个示例的变焦透镜包括多个透镜单元。在这个申请的说明书中，透镜单元是在变焦期间移动或静止的一组透镜。即，在根据每个示例的变焦透镜中，相邻的透镜单元之间的距离在从广角端到望远端的变焦期间改变。透镜单元可以包括一个或多个透镜。透镜单元可以包括孔径光阑(光圈)。广角端和望远端是在变焦期间的透镜单元位于光轴方向上的机械可移动范围的两端的情况下的变焦状态(变焦位置)。

在每个透镜截面图中，Bi表示包括在变焦透镜中的透镜单元当中的从物体侧计数的第i(i是自然数)透镜单元。L1i表示包括在第一透镜单元B1中的透镜当中的从物体侧计数的第i(i是自然数)透镜。L2i表示包括在第二透镜单元B2中的透镜当中的从物体侧计数的第i(i是自然数)透镜。L3i表示包括在第三透镜单元B3中的透镜当中的从物体侧计数的第i(i是自然数)透镜。L4i表示包括在第四透镜单元B4中的透镜当中的从物体侧计数的第i(i是自然数)透镜。L5i表示包括在第五透镜单元B5中的透镜当中的从物体侧计数的第i(i是自然数)透镜。

STO表示孔径光阑。IMG表示图像平面。在根据每个示例的变焦透镜用作数字静态相机或数字视频相机的成像光学系统的情况下，诸如CCD传感器或CMOS传感器的固态图像传感器(光电转换元件)的成像平面被放置在图像平面IMG上。在根据每个示例的变焦透镜用作基于胶片的相机的成像光学系统的情况下，与胶片平面对应的感光表面被放置在图像平面IMG上。

在每个透镜截面图中，箭头指示从广角端到望远端的变焦期间移动的透镜单元的移动轨迹。实线箭头表示在无限远物体距离处对焦状态下从广角端到望远端的变焦期间透镜单元的移动，并且虚线箭头表示在短物体距离处对焦状态下从广角端到望远端的变焦期间透镜单元的移动。与聚焦相关的箭头指示从无限远物体到近(短距离)物体(从无限远到近处)的聚焦期间透镜单元的移动方向。

图4A和4B、5A和5B、以及6A和6B分别是根据示例1至3的变焦透镜在无限远处对焦状态下的像差图。在每个像差图中，图4A、5A、以及6A是广角端的像差图，并且图4B、5B、以及6B是望远端的像差图。

在球面像差图中，Fno表示F数。球面像差图指示对于d线(波长587.56nm)、F线(486.13nm)、C线(656.27nm)和g线(波长435.83nm)的球面像差量。横轴的标度表示散焦量，其由-0.4至+0.4[mm]指示。在像散图中，dS指示弧矢图像平面上的像散量，并且dM指示子午图像平面上的像散量。横轴的标度表示散焦量，其由-0.4至+0.4[mm]指示。失真(distortion)图示出了对于d线的失真量。在失真图中，横轴的标度的范围为从-15到+15[％]。

现在将给出根据每个示例的变焦透镜的特性配置的描述。

根据每个示例的变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括具有正折光力的第一透镜单元B1、具有负折光力的第二透镜单元B2、具有正折光力的第三透镜单元B3、具有正折光力的第四透镜单元B4、以及具有负折光力的第五透镜单元B5。在根据每个示例的变焦透镜中，相邻的透镜单元之间的距离在从广角端到望远端的变焦期间改变。

为了在整个变焦范围上实现高变焦倍率和高光学性能，变焦透镜可以包括多个透镜单元并且可以改变相邻的透镜单元之间的距离，但是机械结构将变得复杂。因此，变得难以使用电动致动器实现从广角端到望远端的平滑变焦操作。

在根据每个示例的变焦透镜中，在从广角端到望远端的变焦期间，第一透镜单元B1和第三透镜单元B3固定，并且第二透镜单元B2和第四透镜单元B4沿着光轴移动。使用在变焦期间移动的两个透镜单元可以以简单的结构提供变焦。由于作为最重的透镜单元的第一透镜单元B1在变焦期间固定，因此可以抑制在变焦期间透镜的重心的改变。

随着变焦结构变得简单，变得难以在整个变焦范围上校正各种像差，并且固定第一透镜单元B1会使总透镜长度增加。

因此，在根据每个示例的变焦透镜中，第三透镜单元包括负透镜和正透镜。由此，可以容易地校正纵向色差和球面像差，并且可以容易地放置图像稳定单元。

根据每个示例的变焦透镜满足以下不等式(1)和(2)：

-3.50＜β3w/β3t＜-0.10(1)

-10.0＜f1/f2＜-4.0(2)

其中β3w为在广角端第三透镜单元B3的横向倍率，β3t为在望远端第三透镜单元B3的横向倍率，f1为第一透镜单元B1的焦点距离，并且f2为第二透镜单元B2的焦点距离。

不等式(1)限定了第三透镜单元B3的横向倍率的改变。在满足不等式(1)的情况下，从第三透镜单元B3发出的光在从广角端到望远端的变焦期间可以变得平行，所以可以抑制入射在第四透镜单元B4上的光的角度的改变。因此，可以抑制在变焦和聚焦期间的像差波动。在值β3w/β3t高于不等式(1)的上限的情况下，在广角端入射在第四透镜单元B4上的光线角度变高，并且趋于发生球面像差和纵向色差的改变。在值β3w/β3t低于不等式(1)的下限的情况下，在望远端入射在第四透镜单元B4上的光线角度变高，并且趋于在望远端发生球面像差和纵向色差的改变。

不等式(2)限定了第一透镜单元B1和第二透镜单元B2的折光力的比率，并且指示了主倍率变化单元的折光力布置的范围。在值f1/f2高于不等式(2)的上限的情况下，第二透镜单元B2的折光力变得太强，并且不能令人满意地校正在变焦期间像场弯曲和球面像差的波动。在值f1/f2低于不等式(2)的下限的情况下，折光力差变得太小而不能获得预定的变焦倍率，或者第二透镜单元B2的移动变得太大并且总透镜长度变得太长。

不等式(1)和(2)可以利用下面的不等式(1a)和(2a)替换：

-2.00＜β3w/β3t＜-0.15(1a)

-8.5＜f1/f2＜-4.5(2a)

不等式(1)和(2)可以利用下面的不等式(1b)和(2b)替换：

-1.20＜β3w/β3t＜-0.20(1b)

-7.0＜f1f2＜-5.0(2b)

现在将给出在根据每个示例的变焦透镜中可以满足的配置的描述。

第一透镜单元B1从物体侧到图像侧依次可以由负透镜L11和正透镜L12的接合透镜、以及正透镜L13组成。由此，可以在减小总透镜长度的同时容易地确保在变焦期间第二透镜单元B2的移动量。

在从广角端到望远端的变焦期间，第二透镜单元B2可以朝向图像侧移动，并且第四透镜单元B4可以朝向物体侧移动。可以在确保第二透镜单元B2的移动量的同时通过显著地改变第一透镜单元B1与第二透镜单元B2之间的距离来执行主变焦，并且可以通过将第四透镜单元B4朝向物体侧移动来校正辅助变焦和像点。

可以使用传统的金属凸轮移动第二透镜单元B2和第四透镜单元B4，但是在通过使用直动式致动器移动第二透镜单元B2和第四透镜单元B4的情况下，可以以高的速度执行变焦和聚焦。因此，要求第二透镜单元B2和第四透镜单元B4相对轻量化。因此，第二透镜单元B2可以包括四个透镜或更少。例如，第二透镜单元B2从物体侧到图像侧依次包括负透镜L21、负透镜L22、正透镜L23和负透镜L24。由此，可以减小由像场弯曲和横向色差引起的变焦波动。

第三透镜单元B3可以在变焦和聚焦期间固定，并且包括孔径光阑STO和图像稳定子单元。由此，实现了在图像稳定期间的性能提高和简单的变焦透镜结构。在始终固定的第三透镜单元B3中放置孔径光阑STO可以简化镜筒结构。

在图像稳定期间在具有与光轴正交的方向的分量的方向上移动作为第三透镜单元B3的一部分的图像稳定部分单元可以减小在图像稳定期间的图像平面波动。第三透镜单元B3从物体侧到图像侧依次可以包括具有正折光力的第一子单元3a、具有正折光力的第二子单元3b和具有负折光力的第三子单元3c。通过在具有与光轴正交的方向上的分量的方向上移动作为图像稳定子单元的第二子单元3b来执行图像稳定。第二子单元3b可以包括从物体侧到图像侧依次布置的负透镜和正透镜的接合透镜，以便减小在图像稳定期间的颜色失配。

第四透镜单元B4为了重量减小可以包括三个或四个透镜。例如，第四透镜单元B4从物体侧到图像侧依次可以包括正透镜L41、正透镜L42、负透镜L43和正透镜L44。由此，可以抑制在变焦和聚焦期间像场弯曲和球面像差的波动。

第五透镜单元B5可以包括至少四个透镜。例如，第五透镜单元B5从物体侧到图像侧依次可以包括负透镜L51、正透镜L52、负透镜L53和正透镜L54。以这种方式放置第五透镜单元B5的折光力使出射光瞳的位置朝向物体侧移动，从而减小变焦透镜的尺寸和图像平面上的入射角。

第四透镜单元B4可以在从无限远到近处的聚焦期间朝向物体移动。使用在变焦期间移动的第四透镜单元B4进行聚焦可以以简单的结构提供变焦和聚焦。

现在将给出根据每个示例的变焦透镜可以满足的条件的描述。根据每个示例的变焦透镜可以满足以下不等式(3)至(12)中的一个或多个：

0.2＜BF/fw＜1.2…(3)

0.8＜M2/D1＜3.0…(4)

2.0＜f1/fw＜12.0…(5)

-0.8＜f2/f4＜-0.3…(6)

1.0＜f3/f4＜2.0…(7)

1.5＜f5/f2＜10.0…(8)

-6.0＜M2/M4＜0.0…(9)

1.2＜fis/f3＜2.0…(10)

-0.00163×vd+0.65800＜θgf＜-0.00163×vd+0.7500…(11)

15.0＜vd＜24.2…(12)

这里，BF为在变焦透镜的广角端从最靠近图像平面的透镜表面到图像平面IMG的光轴上的距离的空气等效长度(后焦距(back focus))。fw为在广角端变焦透镜的焦点距离。M2为在从广角端到望远端的变焦期间第二透镜单元B2的移动量。透镜单元的移动量对应于在广角端光轴上的位置与在望远端光轴上的位置之间的差值。移动量的符号在透镜单元在望远端比在广角端位于更靠近图像平面时为正，并且在透镜单元在望远端比在广角端位于更靠近物体时为负。D1为从第一透镜单元B1的最靠近物体的透镜表面到第一透镜单元B1的最靠近图像平面的透镜表面的光轴上的距离(光轴上的第一透镜单元的厚度)。f4为第四透镜单元B4的焦点距离。f3为第三透镜单元B3的焦点距离。f5为第五透镜单元B5的焦点距离。M4为在从广角端到望远端的变焦期间第四透镜单元B4的移动量。fis为包括在第三透镜单元B3中的图像稳定子单元的焦点距离。0gf为包括在第五透镜单元B5中的正透镜的对于g线和f线的部分色散比。vd为包括在第五透镜单元B5中的正透镜的基于d线的阿贝数。

不等式(3)限定了在广角端变焦透镜的焦点距离与变焦透镜的后焦距的比率。满足不等式(3)可以减小总透镜长度。在值BF/fw高于不等式(3)的上限的情况下，在广角端变焦透镜的后焦距相对于变焦透镜的焦点距离太长，并且总透镜长度增加以确保移动透镜单元的移动量。在值BF/fw低于不等式(3)的下限的情况下，最后的透镜变得太靠近图像平面IMG，最后的透镜的透镜直径变大，并且最后的透镜不能容纳在预定的透镜安装直径内。

不等式(4)限定了用于实现紧凑的变焦透镜的条件。在值M2/D1高于不等式(4)的上限的情况下，第二透镜单元B2的移动量变得太大，并且总透镜长度变长。在值M2/D1低于不等式(4)的下限的情况下，第二透镜单元B2的移动量变小并且各种像差降级，或者总透镜长度变长并且第一透镜单元B1的透镜直径变得太大。

不等式(5)限定了第一透镜单元B1的焦点距离与在广角端变焦透镜的焦点距离的比率，并且限定了第一透镜单元B1的范围。在值f1/fw高于不等式(5)的上限的情况下，第一透镜单元B1的折光力变得太弱并且不能获得预定的变焦比。在值f1/fw低于不等式(5)的下限的情况下，第一透镜单元B1的折光力变得太强，并且在望远端的球面像差和纵向色差趋于劣化。

不等式(6)限定了第二透镜单元B2和第四透镜单元B4这两个移动单元的焦点距离的比率的范围。在值f2/f4高于不等式(6)的上限的情况下，第二透镜单元B2的折光力相对于第四透镜单元B4的折光力变得太强，并且不能校正在变焦期间像场弯曲和球面像差的波动。在值f2/f4低于不等式(6)的下限的情况下，第二透镜单元B2的折光力变得太弱，并且变得难以实现高变焦比。

不等式(7)限定了第三透镜单元B3和第四透镜单元B4的焦点距离的比率的范围。在值f3/f4变得高于不等式(7)的上限的情况下，第三透镜单元B3的折光力变得太弱，第三透镜单元B3的变焦比的分担降低，并且各种像差趋于劣化。在值f3/f4变得低于不等式(7)的下限的情况下，第四透镜单元B4的折光力变得太弱，并且第四透镜单元B4的移动量增加，而且总透镜长度增加。

不等式(8)限定了第五透镜单元B5与第二透镜单元B2之间的焦点距离比率的范围。第五透镜单元B5包括从物体侧到图像侧依次并排布置的各自由负透镜和正透镜组成的多个子单元并且具有放大图像的效果。随着不等式(8)的值f5/f2增加，图像平面上的光入射角降低。在值f5/f2高于不等式(8)的上限的情况下，图像平面上的入射角变得太小并且最后的透镜的透镜直径变大，使得最后的透镜不能容纳在预定的透镜安装直径内。在值f5/f2低于不等式(8)的下限的情况下，第五透镜单元B5的折光力变得太强，并且像场弯曲和倍率色差趋于劣化。

不等式(9)限定了第二透镜单元B2和第四透镜单元B4这两个可移动单元的移动比率的范围。在值M2/M4变得高于不等式(9)的上限的情况下，第二透镜单元B2的移动量变得太小并且第二透镜单元B2的折光力要增加。在值M2/M4变得低于不等式(9)的下限的情况下，第四透镜单元B4的移动量变得太小并且第四透镜单元B4的折光力要增加。

不等式(10)限定了图像稳定子单元的焦点距离与第三透镜单元B3的焦点距离的比率，并且限定了图像稳定子单元的折光力的范围。在值fis/f3高于不等式(10)的上限时，图像稳定子单元的折光力太弱并且在图像稳定期间图像稳定子单元的移动量变得太大。在值fis/f3低于不等式(10)的下限的情况下，图像稳定子单元的折光力太强，并且慧形像差在图像稳定期间变差。

不等式(11)和(12)限定了用于令人满意地校正纵向色差和横向色差的条件。在值θgf变得高于不等式(11)的上限的情况下，不能获得稳定的光学玻璃。在值θgf变得低于不等式(11)的下限的情况下，不能获得校正色差的效果。在值vd变得高于不等式(12)的上限的情况下，校正色差的效果减小。在值vd变得低于不等式(12)的下限的情况下，不能获得稳定的光学玻璃。

将满足不等式(11)和(12)的第五透镜单元B5中包括的正透镜形成为向图像侧凸出的弯月形状可以令人满意地校正二次色差。

不等式(3)至(12)可以利用下面的不等式(3a)至(12a)替换：

0.3＜BF/fw＜1.0…(3a)

0.8＜M2/D1＜2.0…(4a)

3.0＜f1/fw＜10.0…(5a)

-0.70＜f2/f4＜-0.35…(6a)

1.2＜f3/f4＜1.8…(7a)

1.8＜f5/f2＜9.0…(8a)

-4.5＜M2/M4＜-1.5…(9a)

1.3＜fis/f3＜1.9…(10a)

-0.00163×vd+0.66000＜θgf＜-0.00163×νd+0.7300…(11a)

15.0＜vd＜23.5…(12a)

不等式(3)至(12)可以利用下面的不等式(3b)至(12b)替换：

0.5＜BF/fw＜0.9…(3b)

0.8＜M2/D1＜1.5…(4b)

5.0＜f1/fw＜9.0…(5b)

-0.6＜f2/f4＜-0.4…(6b)

1.3＜f3/f4＜1.7…(7b)

2.0＜f5/f2＜8.0…(8b)

-3.5＜M2/M4＜-2.0…(9b)

1.4＜fis/f3＜1.8…(10b)

-0.00163×νd+0.66400＜θgf＜-0.00163×vd+0.7100…(11b)

15.0＜vd＜23.0…(12b)

将给出根据每个示例的变焦透镜的详细描述。

根据示例1的变焦透镜从物体侧到图像侧依次由第一透镜单元B1、第二透镜单元B2、第三透镜单元B3、第四透镜单元B4和第五透镜单元B5组成。

根据示例2的变焦透镜从物体侧到图像侧依次由第一透镜单元B1、第二透镜单元B2、第三透镜单元B3、第四透镜单元B4和第五透镜单元B5组成。根据示例2的变焦透镜具有在望远端变焦透镜的焦点距离比根据示例1的变焦透镜的焦点距离长的配置。即使在这种情况下，也可以通过满足以上不等式来确保优异的成像性能。

根据示例3的变焦透镜从物体侧到图像侧依次由第一透镜单元B1、第二透镜单元B2、第三透镜单元B3、第四透镜单元B4和第五透镜单元B5组成。根据示例3的变焦透镜具有在广角端变焦透镜的焦点距离比根据示例1的变焦透镜的焦点距离短的配置。即使在这种情况下，也可以通过满足以上不等式来确保令人满意的成像性能。

每个示例示出了具有五单元结构的变焦透镜，但是只要可以获得与每个示例的效果类似的效果，就可以在根据每个示例的变焦透镜的物体侧或图像侧部署具有弱的折光力的透镜单元。可以在根据每个示例的变焦透镜的物体侧或图像侧放置具有非常弱的折光力(基本上不具有折光力)的元件。

下面将示出与示例1至3对应的数值示例1至3。

在每个数值示例中，|f|为焦点距离(mm)，F表示F数，img表示像圈直径(mm)，并且ang表示半视角(°)。B表示从物体侧到图像侧计数的透镜单元编号。S表示从物体侧到图像侧计数的给予透镜表面或孔径表面的表面编号。表面编号的左侧的s意指该表面是孔径光阑STO。EA表示透镜的有效直径(mm)。r表示每个透镜表面的曲率半径(mm)。d为第i表面与第(i+1)表面之间的光轴上的距离(mm)，并且括号内的距离指示透镜单元之间的距离。glass表示玻璃材料的名称。nd表示第i光学构件的材料的对于d线的折射率。νd表示基于d线的第i光学构件的材料的阿贝数。某一材料的阿贝数νd表示如下：

νd＝(Nd-1)/(NF-NC)

其中Nd、NF和NC分别是基于夫琅和费(Fraunhofer)线中的d线(587.6nm)、F线(486.1nm)和C线(656.3nm)的折射率。

表面编号的右侧附有星号*的透镜表面是由以下函数限定的非球面，并且在每个数值示例中示出函数的系数。非球面系数“e-x”意指×10-

x＝(y

其中x为光轴方向上的离透镜表面的表面顶点的位移量，y为基于透镜表面的表面顶点的径向方向上的坐标，光行进方向被设置为正，r为近轴曲率半径，K为圆锥常数，并且A至F为非球面系数。

在各种数据中，焦点距离(mm)和F数(FNO)的值在无限远物体处对焦状态下设置。实际图像高度(mm)表示包括图像失真的图像高度。每个示例假定通过对捕获的图像的图像处理来校正由于失真而失真的图像。总透镜长度(mm)指示从作为最靠近物体的透镜表面的第一表面到图像平面IMG的光轴上的距离。后焦距BF(mm)为从最靠近图像平面的透镜表面(最后的透镜表面)到图像平面IMG的光轴上的距离。如果在最后的透镜表面与图像平面IMG之间存在诸如平板的不具有折光力的元件，那么它为通过排除该元件而计算的空气等效长度。总长度为通过将后焦距加到从第一表面到最后的透镜表面的光轴上的距离而获得的长度。在距离数据中，OBJ指示每个示例中从物体位置到图像平面IMG的距离表示的物体距离。

数值示例1

|f|＝20.01-119.99F/4.08-4.08img＝27.32ang＝34.4-15.2

非球面数据

表面6

r＝-1.38348e+003 K＝0.00000e+000 A＝4.45817e-006 B＝-2.62754e-009

C＝-7.55319e-012 D＝1.11792e-013 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面15

r＝2.99339e+001 K＝0.00000e+000 A＝-9.27353e-006 B＝6.66006e-009

C＝-8.70310e-011 D＝4.89575e-013 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面27

r＝2.81092e+001 K＝0.00000e+000 A＝2.56153e-005 B＝3.66705e-007

C＝3.10854e-010 D＝2.63528e-011 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面28

r＝1.13728e+002 K＝0.00000e+000 A＝5.80405e-005 B＝5.18295e-007

C＝-6.86215e-010 D＝4.96736e-011 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

各种数据

透镜单元数据

数值示例2

|f|＝20.01-134.95 F/4.08-4.08 img＝27.32 ang＝34.3-15.1

/>

/>

非球面数据

表面6

r＝4.84034e+002 K＝0.00000e+000 A＝3.08024e-006 B＝3.40028e-010

C＝-6.39982e-012 D＝1.25935e-013 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面15

r＝2.51590e+001 K＝0.00000e+000 A＝-1.16571e-005 B＝-8.07396e-009

C＝3.66989e-011 D＝-7.95149e-014 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面27

r＝3.59616e+001 K＝0.00000e+000 A＝2.90954e-005 B＝4.47229e-007

C＝3.91657e-010 D＝2.38388e-011 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面28

r＝2.56099e+002 K＝0.00000e+000 A＝5.94204e-005 B＝5.77129e-007

C＝-2.56978e-010 D＝4.58233e-011 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

各种数据

透镜单元数据

数值示例3

|f|＝18.41-101.96 F/4.08-4.08 img＝27.32 ang＝36.6-15.1

/>

/>

非球面数据

表面15

r＝2.13480e+001 K＝0.00000e+000 A＝-1.73848e-005 B＝-2.50756e-008

C＝4.72402e-011 D＝-3.38022e-013 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面26

r＝6.10313e+001 K＝0.00000e+000 A＝3.96721e-005 B＝6.09374e-007

C＝5.15667e-009 D＝-4.54825e-011 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面27

r＝-3.67615e+002 K＝0.00000e+000 A＝1.01834e-004 B＝9.00877e-007

C＝5.38464e-009 D＝-6.24767e-012 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面32

r＝-1.23340e+001 K＝0.00000e+000 A＝5.07317e-006 B＝2.81676e-007

C＝-3.46058e-009 D＝2.65520e-011 E＝0.00000e+000 F＝0.00000e+000

表面33

r＝-8.50553e+001 K＝0.00000e+000 A＝-1.07295e-006 B＝1.76138e-007

C＝-2.91744e-009 D＝2.46938e-011 E＝-6.39575e-014 F＝0.00000e+000

各种数据

透镜单元数据

表1总结了每个数值示例中的各种值。

表1

图像拾取装置

现在参考图7，将给出使用根据本公开的每个示例的变焦透镜作为成像光学系统的数字静态相机(图像拾取装置)的描述。图7示出了图像拾取装置10的配置。在图7中，图像拾取装置10包括相机主体13、包括根据示例1至3的变焦透镜中的任一个的透镜装置11、以及被配置为接收和光电转换由变焦透镜形成的光学图像的图像传感器(光接收元件)12。图像传感器12被内置在相机主体13中。图像传感器12可以使用诸如CCD传感器或CMOS传感器的固态图像传感器(光电转换元件)。透镜装置11和相机主体13可以彼此集成在一起，或者透镜装置11可以附接到相机主体13并且可以从相机主体13拆卸。相机主体13可以是所谓的具有快转镜的单透镜反光式相机，或者所谓的不具有快转镜的无镜相机。

将根据每个示例的变焦透镜应用到诸如数字静态相机的图像拾取装置可以提供具有高变焦比和在整个变焦范围中高光学性能的图像拾取装置10。

根据这个示例的图像拾取装置10不限于图7中所示的数字静态相机，而是可应用到各种图像拾取装置，诸如广播相机、基于胶片的相机、监视相机等。

成像系统

成像系统(监视相机系统)可以包括根据示例1至3中的任一个的变焦透镜和被配置为控制变焦透镜的控制单元。控制单元可以控制变焦透镜，使得每个透镜单元在变焦、聚焦和图像稳定期间如上所述移动。控制单元可以不与变焦透镜集成在一起，并且控制单元可以与变焦透镜分开。例如，远离被配置为驱动变焦透镜的每个透镜的驱动单元的控制单元(控制装置)可以包括传输单元，该传输单元传输用于控制变焦透镜的控制信号(命令)。这样的控制单元可以远程控制变焦透镜。

控制单元可以包括诸如用于远程操作变焦透镜的控制器和按钮的操作单元，并且可以根据用户对操作单元的输入来控制变焦透镜。例如，操作单元可以包括放大按钮和缩小按钮。可以从控制单元向变焦透镜的驱动单元发送信号，使得在用户按下放大按钮的情况下，变焦透镜的倍率增加，并且在用户按下缩小按钮的情况下，变焦透镜的倍率降低。

成像系统还可以包括被配置为显示关于变焦透镜的变焦的信息(移动状态)的诸如液晶面板的显示单元。关于变焦透镜的变焦的信息是例如变焦倍率(变焦状态)和每个透镜单元的移动量(移动状态)。用户可以在查看显示在显示单元上的关于变焦透镜的变焦的信息的同时通过操作单元远程操作变焦透镜。显示单元和操作单元可以通过采用触摸面板等来集成。

每个示例可以提供具有高变焦比和在整个变焦范围中高光学性能的变焦透镜。

虽然已参考实施例描述了本公开，但是要理解的是，本公开不限于所公开的实施例。随附权利要求的范围要被赋予最广泛的解释以便涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。