專利名稱：雙單元變焦透鏡和裝備有雙單元變焦透鏡的圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小尺寸變焦透鏡和緊湊圖像拾取裝置，比如裝備有這種 小尺寸變焦透鏡的數(shù)字相機(jī)。
背景技術(shù)：
到目前為止，在圖像拾取裝置比如數(shù)字相機(jī)和攝像機(jī)中，已經(jīng)追求 高圖像質(zhì)量、高變焦比和鏡筒框架的薄化。比如，美國(guó)公開專利申請(qǐng)第2007/0121215號(hào)公開了一種雙單元變焦 透鏡，其包括具有負(fù)折射力的第一透鏡單元和具有正折射力的第二透鏡 單元。該雙單元變焦透鏡的第一透鏡單元為粘合透鏡，該粘合透鏡從物 體側(cè)開始按順序由雙凹負(fù)透鏡和正透鏡組成。這種配置在減小變焦透鏡 的尺寸方面有優(yōu)勢(shì)。然而，在這種雙單元變焦透鏡中，第二透鏡單元中的所有透鏡元件 都為單個(gè)透鏡。因此，透鏡之間可能互相偏心，并且由于偏心之緣故而 容易產(chǎn)生像差。發(fā)明內(nèi)容考慮到上述問題而做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種 雙單元變焦透鏡，該雙單元變焦透鏡在減小其尺寸及改進(jìn)其性能方面是有優(yōu)勢(shì)的，并且可容易地減小透鏡之間的相對(duì)偏心影響，并且提供一種 裝備有這種雙單元變焦透鏡的圖像拾取裝置。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種雙單元變焦透鏡，其從其物體側(cè) 開始按順序包括具有負(fù)折射力的第一透鏡單元；和具有正折射力的第二透鏡單元，其中在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦過程中，第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離減小，第一透鏡單元包括具有負(fù)折射力的粘合透鏡形式的負(fù)透鏡器件， 該負(fù)透鏡器件從物體側(cè)開始按順序包括具有指向圖像側(cè)的凹面的負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正透鏡，包含在第一透鏡單元中的透鏡器件的總數(shù)為1，并且第二透鏡單元包括具有至少一個(gè)負(fù)透鏡和正透鏡的粘合透鏡器件，其中術(shù)語"透鏡器件"是指其在光軸上與空氣接觸的表面僅僅包括兩個(gè)表面的透鏡部件， 一個(gè)表面為物體側(cè)表面，而另一個(gè)表面為圖像側(cè)表面。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像拾取裝置，其包括 上述雙單元變焦透鏡，和圖像拾取元件，其設(shè)置在雙單元變焦透鏡的圖像側(cè)，該圖像拾取元 件將雙單元變焦透鏡形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。


圖1A、 1B和1C為沿著光軸的截面圖，展示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施 方式的變焦透鏡在聚焦于無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)處的狀態(tài)下的配置，其中圖1A展示 了在廣角端處的狀態(tài)，圖1B展示了中間狀態(tài)，而圖1C展示了在望遠(yuǎn)端 處的狀態(tài)。圖2A、 2B和2C分別為類似于圖1A、 1B和1C的截面圖，展示了 根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的變焦透鏡的配置。圖3A、 3B和3C分別為類似于圖1A、 1B和1C的截面圖，展示了 根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的變焦透鏡的配置。圖4A、 4B和4C分別為類似于圖1A、 1B和1C的截面圖，展示了 根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的變焦透鏡的配置。圖5A、 5B和5C分別為類似于圖1A、 1B和1C的截面圖，展示了 根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的變焦透鏡的配置。圖6A、 6B和6C為展示了根據(jù)第一實(shí)施方式的變焦透鏡在聚焦于無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)處的狀態(tài)下的球面相差、象散、失真和放大色差，其中圖6A展示了在廣角端處的像差，圖6B展示了中間狀態(tài)下的像差，而圖6C展示了望遠(yuǎn)端處的像差。圖7A、 7B和7C為類似于圖6A、 6B和6C的視圖，展示了根據(jù)第二實(shí)施方式的變焦透鏡在聚焦于無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)處的狀態(tài)下的像差。圖8A、 8B和8C為類似于圖6A、 6B和6C的視圖，展示了根據(jù)第 三實(shí)施方式的變焦透鏡在聚焦于無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)處的狀態(tài)下的像差。圖9A、 9B和9C為類似于圖6A、 6B和6C的視圖，展示了根據(jù)第 四實(shí)施方式的變焦透鏡在焦于無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)處的狀態(tài)下的像差。圖IOA、 10B和10C為類似于圖6A、 6B和6C的視圖，展示了根據(jù) 第五實(shí)施方式的變焦透鏡在聚焦于無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)狀態(tài)下的像差。圖ll為展示了失真校正的視圖。圖12為前部立體圖，展示了裝備有根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡的數(shù)字相 機(jī)的外觀。圖13為數(shù)字相機(jī)的后視立體圖。圖14為該數(shù)字相機(jī)的截面圖。圖15為數(shù)字相機(jī)主要部分的內(nèi)部電路框圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的雙單元變焦透鏡的基本配置為變焦透鏡從其物體側(cè) 開始按順序包括具有負(fù)折射力的第一透鏡單元和具有正折射力的第二透 鏡單元，并且在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦過程中，第一透鏡單元與第二 透鏡單元之間的距離減小。如上所述，將具有負(fù)折射力的透鏡單元作為最靠近物體側(cè)的透鏡單 元使用，這在減小透鏡直徑和在廣角端實(shí)現(xiàn)足夠?qū)挼囊晥?chǎng)角方面是有利 的。此外，通過改變具有負(fù)折射力的第一透鏡單元與具有正折射力的第 二透鏡單元之間的距離而執(zhí)行變焦。通過以下述方式設(shè)計(jì)上述雙單元變焦透鏡中的各透鏡單元，可以更容易地減小尺寸、實(shí)現(xiàn)良好的光學(xué)性能和并減少偏心的影響。在本說明書的上下文中，術(shù)語"透鏡器件"是指其在光軸上與空氣接 觸的表面僅僅包括兩個(gè)表面的透鏡部件， 一個(gè)表面為物體側(cè)表面，而另 一個(gè)表面為圖像側(cè)表面。將第一透鏡單元設(shè)計(jì)成具有負(fù)折射力的粘合透 鏡形式的負(fù)透鏡器件，從物體側(cè)開始，負(fù)透鏡器件按順序包括具有指向 圖像側(cè)的凹面的負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正透鏡。通過將第一透鏡單元設(shè)計(jì)成一個(gè)負(fù)透鏡器件，換句話說，通過將第 一透鏡單元設(shè)計(jì)成總共包括一個(gè)透鏡器件，可容易使第一透鏡單元的厚 度變小。此外，將負(fù)透鏡器件設(shè)計(jì)成包括正透鏡和具有指向圖像側(cè)的凹面的 負(fù)透鏡有利于減小在第一透鏡單元中產(chǎn)生的球面像差和色差。此外，可 容易減小透鏡之間的偏心，并且也可以減少偏心對(duì)軸外像差的影響。此外，將第二透鏡單元設(shè)計(jì)成包括具有包括至少一個(gè)負(fù)透鏡和正透 鏡的粘合透鏡形式的透鏡器件有利于減小在第二透鏡單元中產(chǎn)生的球面 像差和色差。此外，可以減小包含在粘合透鏡器件中的透鏡之間的相對(duì) 偏心程度。因此可容易減小偏心對(duì)軸外像差影響，并且可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量改進(jìn)。此外，更優(yōu)選的是滿足以下條件中的至少一個(gè)。優(yōu)選的是第二透鏡單元包括至少一個(gè)負(fù)透鏡和多個(gè)正透鏡，這些 負(fù)透鏡和正透鏡中的至少三個(gè)粘合到相鄰?fù)哥R，并且包含在第二透鏡單 元中的透鏡器件的總數(shù)為兩個(gè)或更少。借助這種配置，將第二透鏡單元中的正折射力分布到多個(gè)正透鏡中， 并且將負(fù)透鏡包含在第二透鏡單元中。這有利于校正球面像差和色差。此外，將至少三個(gè)透鏡粘合到相鄰?fù)哥R以便在第二透鏡單元中具有 兩個(gè)或更少透鏡器件有利于進(jìn)一步改進(jìn)第二透鏡單元的性能以及減小其 尺寸。優(yōu)選的是第一透鏡單元中的負(fù)透鏡器件具有非球面粘合表面。通 過將第一透鏡單元中的粘合表面設(shè)計(jì)成非球面，能夠極好地主要校正放 大色差?？梢詫⒌谝煌哥R單元中的負(fù)透鏡器件設(shè)計(jì)成具有球面粘合表面。通過將第一透鏡單元中的粘合表面設(shè)計(jì)成球面，能夠以低成本制造透鏡單 元。優(yōu)選的是第一透鏡單元中的負(fù)透鏡具有滿足以下條件的雙凹形狀:-0.95<(rLllf+rLllr)/(rL11rrLllr)<0.95...(l)其中，rLUf是第一透鏡單元中的負(fù)透鏡的物體側(cè)表面的近軸曲率半 徑，而ruh是第一透鏡單元中的負(fù)透鏡的圖像側(cè)表面的近軸曲率半徑。條件表達(dá)式(l)與雙單元變焦透鏡中的第一透鏡單元內(nèi)定位在最靠近 物體側(cè)的雙凹負(fù)透鏡有關(guān)。通過以不超過條件表達(dá)式(l)的下限的方式設(shè)計(jì)這種透鏡，減輕了雙 凹負(fù)透鏡的負(fù)折射力向其物體側(cè)表面的集中，并且容易抑制產(chǎn)生軸外像 差。通過不超過條件表達(dá)式(l)的上限的方式設(shè)計(jì)這種透鏡，可以使雙凹 負(fù)透鏡的圖像側(cè)表面的曲率減小，借此防止了與雙凹負(fù)透鏡接觸的正透 鏡具有曲率非常大的彎月形狀，并且容易制造透鏡。此外，優(yōu)選的是第二透鏡單元滿足以下條件lSNs^3…(2)其中Ns是第二透鏡單元中的粘合表面的總數(shù)。 在第二透鏡單元中具有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)粘合表面能夠以低成本提 供具有良好光學(xué)性能的變焦透鏡。此外，優(yōu)選的是包含在第二透鏡單元中的所有透鏡器件為粘合透 鏡。這有助于減小偏心影響。此外，當(dāng)鏡筒折疊起來時(shí)，這有利于減小 雙單元變焦透鏡的尺寸。此外，優(yōu)選的是第一透鏡單元滿足以下條件0.05<DG1/fw<0.8...(3)其中D^為第一透鏡單元在光軸上的厚度，而fw為雙單元變焦透鏡在廣角端的焦距。條件表達(dá)式(3)描述了第一透鏡單元在光軸上的優(yōu)選厚度。 通過將以不超過條件表達(dá)式(3)下限的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)第一透鏡單元，可容易提供具有充足折射力的正透鏡，這有助于實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的光學(xué)性能。通過以不超過條件表達(dá)式(3)上限的方式設(shè)計(jì)第一透鏡單元有利于減 小鏡筒折疊起來時(shí)雙單元變焦透鏡的厚度(即沿著光軸的長(zhǎng)度)。 此外，優(yōu)選的是第二透鏡單元滿足以下條件0.1<DG2/fw<5.0...(4)其中Dc2為第二透鏡單元在光軸上的厚度，而fvv為雙單元變焦透鏡 在廣角端的焦距。條件表達(dá)式(4)描述了第二透鏡單元在光軸上的優(yōu)選厚度。通過以不超過條件表達(dá)式(4)的下限的方式設(shè)計(jì)第二透鏡單元，可以 容易地將正折射力分布給每個(gè)透鏡，從而容易主要地減小軸外像差。通過以不超過條件表達(dá)式(4)的上限的方式設(shè)計(jì)第二透鏡單元有利于 減小在鏡筒折疊起來時(shí)雙單元變焦透鏡的厚度。此外，優(yōu)選的是第二透鏡單元中的粘合透鏡中具有以絕對(duì)值表示 的最大焦距的粘合透鏡滿足以下條件表達(dá)式-0,5<|fG2a|/fw<o)...(5)fb2a是第二透鏡單元中的粘合透鏡中具有以絕對(duì)值表示的最大焦距的粘合透鏡的焦距，而fw是雙單元變焦透鏡在廣角端的焦距。條件表達(dá)式(5)與第二透鏡單元的折射力有關(guān)。通過以不超過條件表達(dá)式(5)的下限的方式設(shè)計(jì)第二透鏡單元，可以 使粘合透鏡的折射力適度地變小，能容易抑制產(chǎn)生同軸和軸外像差。 將永遠(yuǎn)不會(huì)超過條件表達(dá)式(5)的上限。 此外，優(yōu)選的是第二透鏡單元滿足以下條件 3，G2j..(6)其中NG2是包含在第二透鏡單元中的透鏡總數(shù)。在第二透鏡單元中具有足夠數(shù)量的透鏡以便不會(huì)超過條件表達(dá)式(6) 的下限有利于實(shí)現(xiàn)所需要的變焦比(zooming mtio)，同時(shí)維護(hù)令人滿意 的光學(xué)性能。以不超過條件表達(dá)式(6)的上限這種方式設(shè)計(jì)第二透鏡單元是優(yōu)選 的，因?yàn)檫@容易減小成本，并且在折疊鏡筒時(shí)減小雙單元變焦透鏡的厚此外，優(yōu)選的是第一透鏡單元中的負(fù)透鏡滿足以下條件 ndG1L1>1.75...(7)其中ndwu是第一透鏡單元中的負(fù)透鏡的折射率。 如果滿足表達(dá)式(7)，則第一透鏡單元中最靠近物體側(cè)而定位的透鏡 可具有曲率適度的充足負(fù)折射力。這有利于實(shí)現(xiàn)尺寸減小和像差校正。此外，優(yōu)選的是第一透鏡單元中的負(fù)透鏡滿足以下條件 vdG1L1>60...(8)其中vdGlu是第一透鏡單元中的負(fù)透鏡的色散系數(shù)(Abbenumber)。 滿足表達(dá)式(8)有利于校正第一透鏡單元的色差。 此外，優(yōu)選的是第一透鏡單元中的上述正透鏡具有滿足以下條件 的形狀-40.0<(rL12f+rL12r)/(rL12rrL12r)<-1.00...(9)其中ru2f是第一透鏡單元中的正透鏡的物體側(cè)表面的近軸曲率半徑，而H,2r是第一透鏡單元中的正透鏡的圖像側(cè)表面的近軸曲率半徑。條件表達(dá)式(9)與第一透鏡單元中的與負(fù)透鏡接觸的正透鏡有關(guān)。 通過以不超過條件表達(dá)式(9)的下限的方式對(duì)這種正透鏡進(jìn)行設(shè)計(jì)，圖像側(cè)上的凹面曲率可以適度變小，從而容易主要抑制產(chǎn)生軸外像差。 此外，在這種情況中，確保了正透鏡具有足夠能力，這有利于確保校正 色差的功能。通過將第一透鏡單元中的正透鏡設(shè)計(jì)成具有新月形狀的透鏡，同時(shí)防止超過條件表達(dá)式(9)的上限，能夠容易地為其圖像側(cè)表面提供充足的 負(fù)折射力，這能夠容易地主要抑制產(chǎn)生同軸像差。優(yōu)選的是第二透鏡單元中最靠近物體側(cè)定位的表面為非球面表面。通過將最靠近物體側(cè)的表面設(shè)計(jì)為非球面表面有利于順利地校正從 廣角端到望遠(yuǎn)端的所有變焦位置處的球面像差。此外，優(yōu)選的是第二透鏡單元包括透鏡器件，該透鏡器件從物體 側(cè)開始順序具有正透鏡、負(fù)透鏡和正透鏡。該透鏡器件的這種對(duì)稱折射力結(jié)構(gòu)有利于校正球面像差和軸外像 差。通過以上述順序粘合正透鏡、負(fù)透鏡和正透鏡，可以減小透鏡之間的偏心，并且可容易地將第二透鏡單元設(shè)計(jì)成具有充足的折射力。此外， 這種透鏡配置有利于實(shí)現(xiàn)較高的變焦比。此外，優(yōu)選的是第二透鏡單元由單個(gè)透鏡器件組成，即包含在第 二透鏡單元中的透鏡器件總數(shù)為1。這有利于減小第二透鏡單元的尺寸。第二透鏡單元可以由兩個(gè)透鏡器件組成，每個(gè)透鏡器件具有粘合表 面。換句話說，包含在第二透鏡單元中的透鏡器件的總數(shù)可以為兩個(gè)。通過將第二透鏡單元設(shè)計(jì)成由兩個(gè)粘合透鏡器件組成，可以減小在 每個(gè)透鏡器件中產(chǎn)生的色差。此外，具有與空氣接觸的四個(gè)透鏡表面有 利于控制第二透鏡的主點(diǎn)并且有利于減小像差。此外，優(yōu)選的是第二透鏡單元中的每個(gè)透鏡器件是雙合透鏡。這 意味著包含在第二單元中的透鏡總數(shù)為四個(gè)，這有利于減小成本。此外，優(yōu)選的是在從廣角端到望遠(yuǎn)端變焦的過程中，第二透鏡單 元以滿足以下條件的方式移動(dòng)0.5<AG2/fw<3.0...(10)其中AG2是第二透鏡單元從其在廣角端的位置到在望遠(yuǎn)端的位置之 間的位移量，并且用正值表示朝著物體側(cè)的位移。條件表達(dá)式(10)描述了在尺寸與像差之間提供了良好平衡(或者折中) 的第二透鏡單元的適當(dāng)位移量。通過以不超過條件表達(dá)式(10)的下限的方式設(shè)計(jì)透鏡配置，即使在沒 有使第二透鏡單元的折射力很高的情況下也可以容易地實(shí)現(xiàn)變焦功能。 此外，這種設(shè)計(jì)有利于減小像差差異。通過以不超過條件表達(dá)式(10)的上限的方式設(shè)計(jì)透鏡配置，可適度減 小第二透鏡單元的位移量，這有利于減小雙單元變焦透鏡的整個(gè)長(zhǎng)度。根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取裝置包括雙單元變焦透鏡和設(shè)置在該雙單元 變焦透鏡的圖像側(cè)上以便將雙單元變焦透鏡形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)的圖像拾取元件，其中該雙單元變焦透鏡為以上描述的雙單元變焦透 鏡中的任何一種。因此，可以提供裝備有尺寸緊湊并且具有良好光學(xué)性 能的雙單元變焦透鏡的圖像拾取裝置。此外，優(yōu)選的是圖像拾取裝置具有圖像變換部，該圖像變換部通過圖像處理而將包含雙單元變焦透鏡引起的失真的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為在其內(nèi) 對(duì)失真進(jìn)行校正的圖像信號(hào)。通過以電的方式校正失真，可以減輕對(duì)雙單元變焦透鏡的像差校正 的要求。因此，可容易提供具有足夠負(fù)折射力的第一透鏡單元，這有利 于減小雙單元變焦透鏡的尺寸并且有利于實(shí)現(xiàn)較高的變焦比。關(guān)于這一點(diǎn)，失真校正量可以在用于不同色彩的信號(hào)之間改變，從 而也可以通過圖像處理修正校正色差。更優(yōu)選的是從減小尺寸和實(shí)現(xiàn)較高性能等的觀點(diǎn)出發(fā)，可以組合 起來應(yīng)用上述特征中的一些。在雙單元變焦透鏡具有聚焦功能的情況下，應(yīng)當(dāng)將上面提出的條件 表達(dá)式解釋為變焦透鏡聚焦于最遠(yuǎn)處物點(diǎn)的狀態(tài)下的條件。更優(yōu)選的是上述條件表達(dá)式中的極限值可以變化如下。對(duì)于條件表達(dá)式(l)，更優(yōu)選的是下限值為-0.5，更優(yōu)選地為-0.3。 更優(yōu)選的是上限值為0.5，更優(yōu)選地為0.3。對(duì)于條件表達(dá)式(2)，更優(yōu)選的是上限值為2。對(duì)于條件表達(dá)式(3)，更優(yōu)選的是下限值為O.l，更優(yōu)選地為0.15。更優(yōu)選的是上限值為0.6，更優(yōu)選地為0.3。對(duì)于條件表達(dá)式(4)，更優(yōu)選的是下限值為0.3，更優(yōu)選地為0.5。 更優(yōu)選的是上限值為3.0，更優(yōu)選地為2.5。對(duì)于條件表達(dá)式(5)，更優(yōu)選的是下限值為0.8，更優(yōu)選地為1.0。 更優(yōu)選的是條件表達(dá)式(5)的上限值為2000、 1000或200，從而允許將 粘合透鏡配置成具有折射力。這有利于控制主點(diǎn)等。對(duì)于條件表達(dá)式(6)，更優(yōu)選的是上限值為5，更優(yōu)選地為4。對(duì)于條件表達(dá)式(7)，不需要針對(duì)現(xiàn)有的透鏡材料設(shè)置上限值。然而， 優(yōu)選的是第一透鏡單元中的負(fù)透鏡的折射率ndcuu不超過20，因?yàn)槿?果折射率超過20的話，則需要嚴(yán)格的表面精度控制。對(duì)于條件表達(dá)式(8)，更優(yōu)選的是下限值為65，更優(yōu)選地為70。更 優(yōu)選的是另外將上限值設(shè)定為95。從而能夠容易減小反常色散對(duì)二級(jí) 光譜的影響。對(duì)于條件表達(dá)式(9)，更優(yōu)選的是下限值為-20，更優(yōu)選地為-10。 更優(yōu)選的是上限值為-U,更優(yōu)選地為-1.2。對(duì)于條件表達(dá)式(IO)，更優(yōu)選的是下限值為0.7，更優(yōu)選地為0.9，更優(yōu)選地為l.O。更優(yōu)選的是上限值為2.0，更優(yōu)選地為1.5，更優(yōu)選地 為1.3。在發(fā)明的上述方式中，更優(yōu)選的是同時(shí)滿足條件表達(dá)式中的一些。 在以上提出的條件表達(dá)式中的每一個(gè)的數(shù)值范圍限制中，可以應(yīng)用僅僅 由上限值或者下限值進(jìn)行的限制。此外，可以任何可能的組合采用上述 各種特征。以下將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡和圖像拾取裝置的 實(shí)施方式。然而應(yīng)當(dāng)理解以下描述的的實(shí)施方式并不旨在限制本發(fā)明。 以下將描述根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡的第一到第五實(shí)施方式。圖1A到圖1C、圖2A到圖2C、圖3A到圖3C、圖4A到圖4C和圖5A到圖 5C都是截面圖，展示了根據(jù)第一到第五實(shí)施方式的變焦透鏡分別在廣角 端(圖1A、 2A、 3A、 4A和5A)、在中間焦距位置(圖1B、 2B、 3B、 4B 和5B)和在望遠(yuǎn)端(圖1C、 2C、 3C、 4C和5C)在變焦透鏡聚焦于無窮遠(yuǎn) 物點(diǎn)處的狀態(tài)下的配置。在圖1A到圖5C中，用Gl表示第一透鏡單元， 用S表示虹彩光闌(或者孔徑光闌)，用G2標(biāo)示第二透鏡單元，用FS表 示光闌(flare stop)，用F表示平面平行板，該平面平行板上涂設(shè)有波長(zhǎng) 范圍限制涂層，波長(zhǎng)范圍限制涂層阻止或者減小紅外光以便構(gòu)成低通濾 波器，用C表示構(gòu)成了用于電子圖像拾取元件的蓋玻片的平面平行板， 并且用I表示像面。蓋玻片C可以具有涂設(shè)于其表面上用于波長(zhǎng)范圍限 制的多層涂層?？梢詫⑸w玻片C設(shè)計(jì)成具有低通濾波器的功能。以下提出的所有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用于變焦透鏡聚焦于無窮遠(yuǎn)處物體的狀 態(tài)。在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中，尺寸以mm表示，而角度以度表示。提出了用于廣 角端(WE)、中間變焦?fàn)顟B(tài)(ST)和望遠(yuǎn)端(TE)的變焦數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)施方式的變焦透鏡中的每一個(gè)為具有3左右的變焦比同時(shí)實(shí) 現(xiàn)了良好光學(xué)性能的負(fù)正配置的雙單元變焦透鏡。在根據(jù)這些實(shí)施方式的變焦透鏡中，有效的圖像拾取區(qū)域具有在所有變焦位置恒定的矩形形狀。以下針對(duì)各實(shí)施方式提出的與條件表達(dá)式相關(guān)聯(lián)的值用于變焦透鏡 聚焦于無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)處的狀態(tài)?？傞L(zhǎng)度指的是透鏡在光軸上的入射面與出口面之間的距離和后焦點(diǎn)之間的總和。后焦點(diǎn)用等效空距(airdistance)表不。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變焦的過程中，第一透鏡單元首先朝著圖像側(cè) 移動(dòng)，然后朝著物體側(cè)移動(dòng)，而第二透鏡單元G2僅僅朝著物體側(cè)移動(dòng)。通過沿著光軸方向移動(dòng)第一透鏡單元而執(zhí)行聚焦。具體地，在從位 于長(zhǎng)距離的物體向位于短距離的物體的聚焦操作中，將第一透鏡單元朝 著物體側(cè)移動(dòng)。平面平行板包括具有IR截止涂層的低通濾波器和CCD蓋玻片。如圖1A、 1B和1C所示，根據(jù)第一實(shí)施方式的變焦透鏡具有折射力 為負(fù)的第一透鏡單元Gl、虹彩光闌S、具有正折射力的第二透鏡單元G2 和光闌FS，它們以上述從物體側(cè)開始的順序排列。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變焦的過程中，第一透鏡單元Gl首先朝著圖像 側(cè)移動(dòng)，然后朝著物體側(cè)移動(dòng)，而第二透鏡單元G2僅僅朝著物體側(cè)移動(dòng)。第一透鏡單元Gl包括粘合透鏡，該粘合透鏡從物體側(cè)開始按順序包 括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡。第二透鏡單元G2 包括粘合透鏡，該粘合透鏡從物體側(cè)開始按順序包括雙凸正透鏡、雙凹 負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡。非球面表面用于第一透鏡單元Gl的雙凹負(fù)透鏡的物體側(cè)表面、用于 第一透鏡單元Gl內(nèi)具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡的圖像側(cè)表面、 第二透鏡單元G2內(nèi)的雙凸正透鏡的物體側(cè)表面和第二透鏡單元G2內(nèi)的 具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡的圖像側(cè)表面，即共有四個(gè)非球面 表面。如圖2A、 2B和2C所示，根據(jù)第二實(shí)施方式的變焦透鏡具有折射力 為負(fù)的第一透鏡單元Gl、虹彩光闌S和具有正折射力的第二透鏡單元 G2，它們以上述從物體側(cè)開始的順序排列。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變焦的過程中，第一透鏡單元G1首先朝著圖像側(cè)移動(dòng)，然后朝著物體側(cè)移動(dòng)，而第二透鏡單元G2僅僅朝著物體側(cè)移動(dòng)。 第一透鏡單元Gl包括粘合透鏡，該粘合透鏡從物體側(cè)開始按順序包括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡。第二透鏡單元G2從物體側(cè)開始按順序包括由具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡和具 有指向物體側(cè)的凸面的負(fù)新月透鏡組成的粘合透鏡，以及由雙凸透鏡和 具有指向圖像側(cè)的凸面的負(fù)新月透鏡組成的粘合透鏡。非球面表面用于第一透鏡單元GI的雙凹負(fù)透鏡的物體側(cè)表面、用于第一透鏡單元Gl內(nèi)具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡的圖像側(cè)表面、 第二透鏡單元G2內(nèi)最靠近物體側(cè)定位具有指向物體側(cè)的凸面的正新月 透鏡的物體側(cè)表面、第二透鏡單元G2內(nèi)具有指向物體側(cè)的凸面的負(fù)新月 透鏡的圖像側(cè)表面、和第二透鏡單元G2內(nèi)最靠近圖像側(cè)定位的具有指向 圖像側(cè)的凸面的負(fù)新月透鏡的圖像側(cè)表面，即共有五個(gè)非球面表面。如圖3A、 3B和3C所示，根據(jù)第三實(shí)施方式的變焦透鏡具有折射力 為負(fù)的第一透鏡單元Gl、虹彩光闌S和具有正折射力的第二透鏡單元 G2，它們以上述從物體側(cè)開始的順序排列。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變焦的過程中，第一透鏡單元G1首先朝著圖像 側(cè)移動(dòng)，然后朝著物體側(cè)移動(dòng)，而第二透鏡單元G2僅僅朝著物體側(cè)移動(dòng)。第一透鏡單元Gl包括粘合透鏡，該粘合透鏡從物體側(cè)開始按順序包 括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡。第二透鏡單元G2 從物體側(cè)開始按順序包括由具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡和具 有指向物體側(cè)的凸面的負(fù)新月透鏡組成的粘合透鏡；由具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的負(fù)新月透鏡組成的粘合 透鏡；以及具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡。非球面表面用于第一透鏡單元Gl的雙凹負(fù)透鏡的物體側(cè)表面、用于 第一透鏡單元Gl內(nèi)具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡的圖像側(cè)表面、 第二透鏡單元內(nèi)最靠近物體側(cè)定位的具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透 鏡的物體側(cè)表面、第二透鏡單元G2內(nèi)具有指向物體側(cè)的凸面的負(fù)新月透 鏡的圖像側(cè)表面和第二透鏡單元G2內(nèi)最靠近圖像側(cè)定位的具有指向物 體側(cè)的凸面的負(fù)新月透鏡的圖像側(cè)表面，即共有五個(gè)非球面表面。如圖4A、 4B和4C所示，根據(jù)第四實(shí)施方式的變焦透鏡具有折射力 為負(fù)的第一透鏡單元Gl、虹彩光闌S和具有正折射力的第二透鏡單元 G2和光闌FS，它們以上述從物體側(cè)開始的順序排列。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變焦的過程中，第一透鏡單元G1首先朝著圖像 側(cè)移動(dòng)，然后朝著物體側(cè)移動(dòng)，而第二透鏡單元G2僅僅朝著物體側(cè)移動(dòng)。第一透鏡單元Gl包括粘合透鏡，該粘合透鏡從物體側(cè)開始按順序包 括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡。第二透鏡單元G2 包括粘合透鏡，該粘合透鏡從物體側(cè)開始按順序包括雙凸正透鏡、雙凹 負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡。非球面表面用于第一透鏡單元Gl的雙凹負(fù)透鏡的兩個(gè)表面、用于第 一透鏡單元Gl內(nèi)具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡的圖像側(cè)表面、第 二透鏡單元G2內(nèi)雙凸正透鏡的物體側(cè)表面和具有指向物體側(cè)的凸面的 正新月透鏡的圖像側(cè)表面，即共有五個(gè)非球面表面。如圖5A、 5B和5C所示，根據(jù)第五實(shí)施方式的變焦透鏡具有折射力 為負(fù)的第一透鏡單元Gl、虹彩光闌S和具有正折射力的第二透鏡單元 G2，它們以上述從物體側(cè)開始的順序排列。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變焦的過程中，第一透鏡單元Gl首先朝著圖像 側(cè)移動(dòng)，然后朝著物體側(cè)移動(dòng)，而第二透鏡單元G2僅僅朝著物體側(cè)移動(dòng)。第一透鏡單元Gl包括粘合透鏡，該粘合透鏡從物體側(cè)開始按順序包 括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡。第二透鏡單元G2 由從物體側(cè)開始按順序包括由具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡和 具有指向物體側(cè)的凸面的負(fù)新月透鏡組成的粘合透鏡；以及由雙凸正透 鏡和具有指向圖像側(cè)的凸面的負(fù)新月透鏡組成的粘合透鏡。非球面表面用于第一透鏡單元G1的雙凹負(fù)透鏡的兩個(gè)表面、用于第 一透鏡單元Gl內(nèi)具有指向物體側(cè)的凸面的正新月透鏡的圖像側(cè)表面、用 于第二透鏡單元G2內(nèi)最靠近物體側(cè)定位的具有指向物體側(cè)的凸面的正 新月透鏡的物體側(cè)表面、第二透鏡單元G2內(nèi)具有指向物體側(cè)的凸面的負(fù) 新月透鏡的圖像側(cè)表面和第二透鏡單元G2內(nèi)最靠近圖像側(cè)定位的具有 指向圖像側(cè)的凸面的負(fù)新月透鏡的圖像側(cè)表面，即共有六個(gè)非球面表面。以下展示了上述各實(shí)施方式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。除了上述符號(hào)之外，f表示 整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，F(xiàn)m)表示F數(shù)，(D表示半像角，WE表示廣角端，ST表示中間狀態(tài)，TE表示望遠(yuǎn)端，rl、 r2…中的每一個(gè)表示各透鏡 表面的曲率半徑，dl、 d2.,.中的每一個(gè)表示兩個(gè)透鏡之間的距離，ndl、 1^2...中的每一個(gè)表示用于4線的各透鏡的折射率，而vdl、 vd2,.，中的每 一個(gè)表示各透鏡的色散系數(shù)。稍后將要描述的透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)度為通過將后焦點(diǎn)加到從第一透鏡 表面直到最后透鏡表面的距離而獲得的長(zhǎng)度。BF(后焦點(diǎn))為根據(jù)從最后 透鏡表面直到近軸像面的距離的空中轉(zhuǎn)換(air conversion)而表達(dá)的單位。當(dāng)將x設(shè)定為以光線行進(jìn)方向作為正(方向)的光軸，并且將y設(shè)定為 在垂直于光軸的方向上時(shí)，通過以下表達(dá)式描述非球面表面形狀。xKy2/r)/[l+(l-(K+l)(y/if廣2]+A4y4+A6y6+A8y8+A,。y'。+A,2y12其中r表示近軸曲率半徑，K表示錐面系數(shù)，A4、 A6、 A8、 A,o和 八12分別表示四階、六階、八階、十階和十二階非球面系數(shù)。此外，在非 球面系數(shù)中，'e-n'(其中，n是整數(shù))指示了'10—n'。此外"A"是指表面為非球面，而"S"是指表面為孔徑光闌，"FS"是指 表面為光闌。例子1單位s mm表面數(shù)據(jù)表面編號(hào)rdndvdl承-18.5950.701.7550052.32213.0161.031.6349423.223承100.000可變4(S)00-0.405承6,1332.001.8061040.736-8.7870.701.8466623.78718.5182.101.4970081.548承25.8520.749(FS) oo 可變10 oo 0.50 1.51633 64.1411 oo 0.5012 oo 0.50 1.51633 64.1413 oo 0.42像面(光接收表面)非球面系數(shù)第一表面k=0.000， A4=-6.30733e-04，A6=8.04700e-05， A8=-2.41468e-06， Al0=2.4922le-08第三表面k=0.000， A4=-9.01978e-04，A6=1.35944e-04， A8=-4.48134e-06， A10=5.17594e-08第五表面k=-7.388， A4=3.77081e-03，A6=-6.67603e-05， A8=-2.24170e-05， A10=2.92987e-06第八表面k=-100.000， A4=2.87287e-03，A6=3.90010e-04， A8=-9.58675e-05， A10=1.09405e-05小組焦距fl =-17.66f2=10.02變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.843.843.84焦距7.5113.5021.62Fno.3.714.686.002co(。)62.4432.6620.13BF10.7614.1618.77總長(zhǎng)度33.2726.2125.89d316.385.921.00d9 8.43 11.84 16.45例子2 單位mm表面數(shù)據(jù):面編號(hào)rdndvdl承-14.5060.501.4970081.54210.8561.151.8466623.783承15.277可變4(S)00-0.045承5.0721.601.7291654.6867.7791.201.4970081.547承2.7340.5086.8521.751.7291654.689-6.0861.351,9459517.9810*-11.713可變11000.401.5477162.8412000.5013000.501.5163364.1414000.40像面(光接收表面) 非球面系數(shù)第一表面k=0.000， A4-5.89517e-04，A6=-7.97026e-06， A8=l,07863e-07， A10=-7.51442e-10第三表面k=0.000， A4-3.11742e-04第五表面k=0.000， A4=-1.00466e-03，A6=-2.32696e-04， A8=3.58215e-05， A10=-2.14951e-06第七表面k=0.000， A4=-4.49538e-03，A6=-2.06695e-03， A8=4.98497e-04， A10=-6.83344e-05第十表面k=0.000， A4=-5.81625e-04， A6=8.83885e-05， A8=-1.84184e-05小組焦距fl =-17.30￡2=10.93變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.843.843.84焦距6.8013.7319.60Fno.4.075.126.002co(°)67.1432.3822.46BF11.9316.3120.01總長(zhǎng)度39.6930.0329,61d319.765.721.59dlO10.4414.8218.53例子3 單位mm表面數(shù)據(jù)表面編號(hào)r d nd vd1* -17.815 0.50 1.49700 81.542 10.941 U51.84666 23.783* 13.902 可變4(S) oo -0.045* 4.551 1.831.72916 54.686 8.057 1.20 1.49700 81.547* 5.646 0.508 7.883 1.751.72916 54.6891190.8841.351.9459517.9810*8.7534.29118細(xì)2.631.7552027.511213.916可變13oo0.401.5477162.8414000.5015oo0.501.5163364.1416000.39像面(光接收表面) 非球面系數(shù)第一表面k=0.000， A4=2.93453e-04，A6=-2.64599e-06， A8=-2.24119e-08， A10=2,97856e-10第三表面k=0.000， A4=1.13735e-04，A6=4.24332e-06， A8=-2.79169e-07， A10=2.92069e-09第五表面k=0.000， A4=9.14199e-05 ， A6=-1.31362e-04 ， A8=3.90582e-05 ， A10=-4.14670e-06第七表面k=0,000， A4=2.88368e-03，A6=-4.44459e-04， A8=1.92375e-04， A10=-2.13182e-05第十表面k=0.000， A4=1.06607e-03， A6=3.48197e-05， A8=6.44665e-06小組焦距fl=-17.56 f2=10.18變焦數(shù)據(jù) WE ST TEIH 3.84 3.84 3.84焦距6.8013.7419.60Fno.3.905.046.002co(0)67.9132.9722.89BF3.287.3110.70總長(zhǎng)度32.7626.5326.45d319.255.972.08dl21，805.829.23例子4單位mm表面數(shù)據(jù)表面編號(hào)dndvdl水-18.6800.701.7550052.322承15.1041.001.6349423.223承82.143可變4(S)00-0.405承6.1412.001.8061040.736-7.9210.701.8466623.78722.6312.101.4970081.548承22.4700.749(FS)00可變10000.501.5163364.1411000.5012000.501.5163364.1413000.42像面(光接收表面)非球面系數(shù)第一表面k=0.000， A4=-6.20263e-04，A6=8.15585e-05， A8=-2.45369e-06， A10=2.50750e-08第二表面k=0.000， A4=3.00523e-04， A6=2.75079e-05， A8=-9.01268e-07第三表面k=0.000， A4=-9.50787e-04，A6=1.34775e-04, A8=-4.43015e-06, A10=5.17908e-08第五表面k=-7.363, A4=3.76149e-03,A6=-6.88591e-05， A8=-2.20188e-05， A10=2.94730e-06第八表面k=-100.000， A4=3.18713e-03，A6=3.99294e-04， A8=-1.02805e-04， A10=1.15388e-05小組焦距fl=-17.67f2=9.99變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.843.843,84焦距7.5113.5021.62Fno.3.704.686.002co(°)62.5732.6620.13BF10.6914.0818.66總長(zhǎng)度33.1426.0925.76d316.355.911.00d98.3711.7616.35例子5單位mm表面數(shù)據(jù)表面編號(hào)rdndvd1*-14.0310.501.4970081.542水11.2161,151,8466623.783*17.084可變4(S)00-0.044.7691.601.7291654.6867.7791,201.4970081.547承2.6310.5085.8761.751.7291654.689-7.1291.351.9459517.9810*-17.837可變11000.401.5477162.8412000.5013000.501.5163364,1414oo0.40像面(光接收表面)非球面系數(shù)第一表面k=0.000， A4=7.11373e-04，A6=-8.06190e-06， A8=8.20716e-08， A10=-5.91372e-10第二表面k=1.699， A4=-1.00477e-04，A6=-3.22516e-06， A8=1.27304e-08， A10--6.84920e-10第三表面k=0.000， A4=4.52048e-04第五表面k=0.000， A4=-8.71210e-04，A6=-2.03520e-04， A8=3.98750e-05， A10=-3.56969e-06第七表面k=0.000， A4=-4.34340e-03，A6=-2.00310e-03， A8=5.09009e-04， A10=-8.25084e-05第十表面k=0.000， A4=-4.99676e-04， A6=8.47866e-05， A8=-2.01824e-05小組焦距fl =-18.47f2=10,80變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.843.843.84焦距6.8013.7419.60Fno.4.065,126.002co(。)67.2232.3022.42BF10.9314.9818.41總長(zhǎng)度39,6928.9228.01d320.755.931.59dlO9.4413.5016.93第六實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第一實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。第七實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第二實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。第八實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第三實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。第九實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第四實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。第十實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第五實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。例子6中的圖像高度和總像角數(shù)據(jù)展示如下。 變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.603.843.84焦距7.5113.5021.62Fno.3.714.686.002co(" 58.16 32.66 20.13例子7中的圖像高度和總像角數(shù)據(jù)展示如下。 變焦數(shù)據(jù)WE ST TEIH 3.59 3.84 3.84焦距 6.80 13.73 19.60Fno. 4.07 5.12 6.002co(" 62.62 32.38 22.46例子8中的圖像高度和總像角數(shù)據(jù)展示如下。 變焦數(shù)據(jù)WE ST TEIH 3,57 3.84 3.84焦距 6.80 13.74 19.60Fno. 3.90 5.04 6.002co(。) 62.52 32.97 22.89例子9中的圖像高度和總像角數(shù)據(jù)展示如下。 變焦數(shù)據(jù)WE ST TEIH 3.84 3.84 3.84IH 3.60 3.84 3,84焦距 7.51 13.50 21.62Fno. 3.70 4.68 6.002co(。) 58.24 32.66 20.13例子10中的圖像高度和總像角數(shù)據(jù)展示如下。 變焦數(shù)據(jù)WE ST TEIH 3.60 3.84 3.84焦距 6.80 13.74 19.60Fno. 4.06 5.12 6.002co(。) 62.90 32.30 22.42第一實(shí)施方式到第五實(shí)施方式中在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)處聚焦時(shí)的像差圖展示于圖6A到圖10C中。在這些像差圖中，圖6A、圖7A、圖8A、圖9A 和圖10A分別展示了在廣角端處的球面像差(SA)、象散(AS)、失真(DT) 和放大色差(CC)，圖6B、圖7B、圖8B、圖9B和圖10B分別展示了在 中間焦距狀態(tài)的球面像差(SA)、象散(AS)、失真(DT)和放大色差(CC)， 而圖6C、圖7C、圖8C、圖9C和圖10C分別展示了在望遠(yuǎn)端處的球面 像差(SA)、象散(AS)、失真(DT)和放大色差(CC)。在每個(gè)視圖中，"o"展 示了半像角。各實(shí)施方式中的條件值展示如下。例子l， 6 例子2， 7例子3， 8例子4， 9例子5， 10r.0.1440.176(2) NS 2(3) DG1/fw 0.230(4) DG2/fw 0.639(5) |fG2a|/fw 1.330(6) NG2(7) ndG1L1 1.75500 -(8) vdG1L1- 81.54(9) (rL12麵2r)/(rL12廣ru2r)-1.299 -5.912(10) AG2/fw20.2430.9416.51040.23920.2431.9930.10620.2260.639158.940 1.3300.11220.2430.9419.43041,7550081.54-8.390-1.45181.54-4.8231.067 1.189 1.0911.062 1.101順便地，為了防止發(fā)生重影和眩光， 一般將抗反射涂層涂設(shè)到透鏡 與空氣接觸的表面上。另一方面，在粘合透鏡的粘合表面處，粘結(jié)劑的折射率充分高于空 氣的折射率。因此在許多情況中，反射最初為單層涂層或更低級(jí)別的反 射，并且涂設(shè)涂層的情況不多。然而當(dāng)積極地甚至將抗反射涂層涂設(shè)到 粘合表面時(shí)，能夠進(jìn)一步減小重影和眩光，并且能實(shí)現(xiàn)更有利的圖像。特別地，近來已經(jīng)將具有高折射率的玻璃材料廣泛應(yīng)用在相機(jī)的光 學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，具有較高的像差校正效果。然而當(dāng)將具有高折射率的玻璃材 料作為粘合透鏡使用時(shí)，粘合表面處的反射變得不容忽視。在這種情況 中，將抗反射涂層涂設(shè)到粘合表面上特別有效。粘合表面涂層的高效使用已經(jīng)公開于日本專利申請(qǐng)公開第平 2-27301號(hào)、2001-324676號(hào)、2005-92115號(hào)和美國(guó)專利第7116482號(hào)中。 在這些專利文獻(xiàn)中，已經(jīng)描述了正前級(jí)變焦透鏡系統(tǒng)的第一透鏡單元中 的粘合透鏡表面涂層，并且公開于這些專利文獻(xiàn)中的相同內(nèi)容可以用于 本發(fā)明的具有正能力的第一透鏡單元中的粘合透鏡表面。作為將要使用的涂層材料，根據(jù)粘結(jié)劑材料的折射率和作為基體的 透鏡的折射率，可以合適地具有相對(duì)較高折射率的選擇涂層材料比如 Ta205、 Ti02、 Nb205、 Zr02、 Hf02、 Ce02、 Sn02、 ln203、 ZnO、和丫203， 以及具有相對(duì)較低折射率的涂層材料比如MgF2、 Si02、以及A1203，并 且將其設(shè)定為滿足相位條件的薄膜厚度。自然地，與透鏡上與空氣接觸的表面上的涂層類似，也可以將粘合 表面上的涂層設(shè)定為多層涂層。通過合適地將薄膜厚度和不少于二層的 薄膜數(shù)量的涂層材料組合起來，能夠進(jìn)一步減小反射，并且能夠控制光 譜特性和角度特性。此外，勿庸置疑對(duì)于第一透鏡單元中的透鏡之外的透鏡的粘合表 面而言，基于類似想法將涂層涂設(shè)到粘合表面上是有效的。(失真校正)順便地，當(dāng)使用本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)時(shí)，以電的方式執(zhí)行圖像失真的數(shù)字校正。以下將描述圖像失真數(shù)字校正的基本概念。比如，如圖11所示，將光軸與圖像拾取平面之間的交點(diǎn)作為中心， 對(duì)與有效圖像拾取平面上的較長(zhǎng)邊內(nèi)部接觸的半徑為R的圓的圓周(圖像 高度)的放大率進(jìn)行固定，并且將該圓周設(shè)定為用于校正的基本參考。接下來，基本在徑向上移動(dòng)位于半徑R之外的任意半徑r(co)的圓周(圖像高 度)上的每個(gè)點(diǎn)，并且移動(dòng)到在半徑為r'(co)的同心圓上而執(zhí)行校正。比如在圖11中，將半徑為R的圓內(nèi)側(cè)的任意半徑為ri(co)的圓周上 的點(diǎn)Pl朝著圓中心移動(dòng)到待校正的半徑為iV(o)的圓周上的點(diǎn)P2。將半 徑為R的圓外側(cè)的任意半徑為r2(co)的圓周上的點(diǎn)Ql朝著遠(yuǎn)離圓中心的 方向移動(dòng)到待校正的半徑為r2'(co)的圓周上的點(diǎn)Q2。在此可以將r'(w)表達(dá)如下。r'(co) = a f. tan (0 S a S 1)其中CD為物體的半像角，而f為成像光學(xué)系統(tǒng)(本發(fā)明中的變焦透鏡 系統(tǒng))的焦距。在此，當(dāng)將對(duì)應(yīng)于半徑為R的圓(圖像高度)的理想圖像高度設(shè)定為Y 時(shí)，則a = R/Y = R/(f'tanco).光學(xué)系統(tǒng)理想地相對(duì)于光軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。換句話說，也以相對(duì)于光軸 的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱方式發(fā)生失真。結(jié)果，如以上已經(jīng)描述的那樣，在以電的方 式校正光學(xué)失真的情況下，當(dāng)能夠固定與有效圖像拾取平面的較長(zhǎng)邊內(nèi) 部接觸的半徑為R的圓的圓周(圖像高度)的放大率、以重現(xiàn)圖像上的光軸 與圖像拾取平面的交點(diǎn)作為中心、并且在基本徑向上移動(dòng)半徑R以外的 半徑為r(co)的圓周(圖像高度)上的每個(gè)點(diǎn)，將其移動(dòng)到半徑為r'((D)的同心 圓從而執(zhí)行校正的時(shí)候，從數(shù)據(jù)量和計(jì)算量的角度可以認(rèn)為這是有利的。順便地，當(dāng)圖像由電子圖像拾取元件拾取時(shí)，光學(xué)圖像不再是連續(xù) 量(由于采樣之緣故)。結(jié)果，只要沒有徑向設(shè)置電子圖像拾取元件上的像 素，那么精確地繪制在光學(xué)圖像上的半徑為R的圓不再是精確的圓。換句話說，關(guān)于針對(duì)各離散坐標(biāo)點(diǎn)表達(dá)的圖像數(shù)據(jù)的形狀校正而言， 不存在可以將放大率固定的圓。因此，對(duì)于各個(gè)像素(Xi， Yj)，可以使用確定移動(dòng)目的地(Xi'， Yj')坐標(biāo)的方法。當(dāng)兩個(gè)或者更多點(diǎn)(Xi， Yj)已經(jīng)移 動(dòng)到坐標(biāo)(Xi'， Yj')時(shí)，可以取各個(gè)像素的平均值。此外，當(dāng)沒有已經(jīng)移 動(dòng)的點(diǎn)時(shí)，可以使用周圍像素中的一些象素的坐標(biāo)值(Xi'， Yj')執(zhí)行插入。當(dāng)由于特別是具有變焦透鏡系統(tǒng)的電子圖像拾取裝置內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng) 或者電子圖像拾取元件的制造誤差等原因而使相對(duì)于光軸的失真顯著的 時(shí)候，以及當(dāng)繪制在光學(xué)圖像上半徑為R的圓不對(duì)稱的時(shí)候，這種方法 對(duì)于校正是有效的。此外，當(dāng)在圖像拾取元件或者各種輸出設(shè)備中將信 號(hào)重現(xiàn)為圖像的時(shí)候發(fā)生幾何形狀失真時(shí)，這種方法對(duì)于校正是有效的。在本發(fā)明的電子圖像拾取裝置中，為了計(jì)算校正量r'(①)-r(co)，可以 進(jìn)行某種安排，從而將r(co)之間的關(guān)系，換句話說半像角與圖像高度之 間的關(guān)系，或者實(shí)際圖像高度r與理想圖像高度r'/a之間的關(guān)系記錄在內(nèi) 置于電子圖像拾取裝置內(nèi)的記錄介質(zhì)內(nèi)。為了使失真校正之后的圖像在短邊方向的兩端光量不會(huì)極其短缺， 半徑R可以滿足以下條件表達(dá)式。0SR^0.6Ls其中Ls是有效圖像拾取表面的短邊長(zhǎng)度。優(yōu)選的是半徑R滿足以下條件表達(dá)式。0.3Ls^0.6Ls此外，最有利的是將半徑R與同實(shí)質(zhì)上有效的圖像拾取平面的短邊方向內(nèi)部接觸的圓的半徑匹配。在其中半徑R=0 (換句話說，軸線)附近放大率被固定的校正情況下，從圖像的實(shí)質(zhì)數(shù)量觀點(diǎn)看這有點(diǎn)不利， 但即使在角度擴(kuò)大時(shí)也能夠確保使尺寸變小的效果。將需要校正的焦距間隔分割為多個(gè)焦點(diǎn)區(qū)域。此外，在靠近被分割 出的焦點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的望遠(yuǎn)端附近，以校正結(jié)果基本上滿足以下關(guān)系的情況 下那樣的校正量進(jìn)行校正。<formula>formula see original document page 32</formula>然而在這種情況下，在被分割出的焦點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的廣角端處，在被分 割出的焦點(diǎn)區(qū)域的廣角端處保留了一定程度的筒狀失真。此外，當(dāng)分割 區(qū)域的數(shù)量增加時(shí)，需要另外在記錄介質(zhì)中保持校正所必需的特定數(shù)據(jù)。因此增加分割區(qū)域的數(shù)量并不是優(yōu)選的。因此，提前計(jì)算與被分割的焦 點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的各焦距相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或者多個(gè)系數(shù)。可基于模擬或者實(shí)際裝 備的測(cè)量確定這些系數(shù)?？梢杂?jì)算靠近被分割出的焦點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，使望遠(yuǎn)端校正結(jié)果大體上滿 足以下表達(dá)式的校正量，并且可以通過將用于各個(gè)焦距的系數(shù)一致地乘 以該校正量而使該校正量成為最終校正量。r'(co) = a . f. tan co順便地，當(dāng)通過對(duì)無窮遠(yuǎn)物體進(jìn)行成像(形成圖像)而獲得的圖像內(nèi)沒 有失真的時(shí)候，以下關(guān)系成立。 f = y/ tan co在此，y表示從光軸開始起算的像點(diǎn)的高度(圖像高度)，f表示成像 系統(tǒng)(本發(fā)明中的變焦透鏡系統(tǒng))的焦距，而co表示在物點(diǎn)方向內(nèi)相對(duì)于光 軸的角度(物體半像角)，該物點(diǎn)方向?qū)?yīng)于從圖像拾取平面上的中心連接 到位置y的圖像點(diǎn)。當(dāng)成像系統(tǒng)內(nèi)具有筒狀失真的時(shí)候，關(guān)系變?yōu)閒 > y /tan co換句話說，當(dāng)成像系統(tǒng)的焦距f和圖像高度y固定的時(shí)候，①的數(shù) 值變大。(數(shù)字相機(jī))圖12到圖14為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字相機(jī)結(jié)構(gòu)的概念圖，其中上述變 焦透鏡系統(tǒng)被結(jié)合在拍攝光學(xué)系統(tǒng)141內(nèi)。圖12為前部立體圖，展示了 數(shù)字相機(jī)140的外觀，圖13為數(shù)字相機(jī)140的后部立體圖，而圖14為 截面示意圖，展示了數(shù)字相機(jī)140的結(jié)構(gòu)。在圖12和圖14中，展示了 拍攝光學(xué)系統(tǒng)141的展開狀態(tài)。在該例子情況中，數(shù)字相機(jī)140包括 具有拍攝光學(xué)路徑142的拍攝光學(xué)系統(tǒng)141、具有取景器光學(xué)路徑144的 取景器光學(xué)系統(tǒng)143、快門按鈕145、閃光燈146、液晶顯示監(jiān)視器147、 焦距改變按鈕161和設(shè)定改變開關(guān)162等，并且在拍攝光學(xué)系統(tǒng)141的 展開狀態(tài)下，通過滑動(dòng)蓋體160，拍攝光學(xué)系統(tǒng)141、取景器光學(xué)系統(tǒng)143 和閃光燈146可被蓋體160遮蓋起來。此外，當(dāng)打開蓋體160并且將數(shù)字相機(jī)設(shè)定為拍照狀態(tài)時(shí)，拍攝光學(xué)系統(tǒng)141呈現(xiàn)為如圖12所述的展開狀態(tài)，當(dāng)按壓設(shè)置在數(shù)字相機(jī)140上部的快門按鈕145的時(shí)候，拍攝光 學(xué)系統(tǒng)141 (比如第一實(shí)施方式中的變焦透鏡系統(tǒng))與快門按鈕145的按 壓同步地進(jìn)行拍照。通過蓋玻片C和其上涂設(shè)有波長(zhǎng)區(qū)域限制涂層的低 通濾波器而使拍攝光學(xué)系統(tǒng)141形成的物像形成在CCD149的圖像拾取 表面上。作為光線被CCD 149接收到的物像作為電子圖像通過處理設(shè)備 151而顯示在設(shè)置在數(shù)字相機(jī)140的后表面上的液晶顯示監(jiān)視器147上。 此外，記錄設(shè)備152與處理設(shè)備151連接，并且記錄設(shè)備152也可記錄 所拍攝的電子圖像?？梢耘c處理設(shè)備151分立地提供記錄設(shè)備152，或者 可以通過電子手段寫入軟盤內(nèi)、存儲(chǔ)卡內(nèi)或者磁光盤內(nèi)進(jìn)行記錄而形成 記錄設(shè)備152。此外，相機(jī)可以形成為其內(nèi)設(shè)置有銀鹽膜而不是CCD 149 的銀鹽相機(jī)。此外，取景器物鏡光學(xué)系統(tǒng)153設(shè)置在取景器光學(xué)路徑144上。取 景器物鏡光學(xué)系統(tǒng)153由多個(gè)透鏡單元(在視圖中為三個(gè)單元)和兩個(gè)棱 鏡組成，并且是由變焦光學(xué)系統(tǒng)制成的，在該變焦光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，焦距與 拍攝光學(xué)系統(tǒng)141的變焦透鏡系統(tǒng)同步地變化。取景器物鏡光學(xué)系統(tǒng)153 形成的物像形成于正像棱鏡155(圖像正像部件)的視場(chǎng)框架157內(nèi)。正像 棱鏡155的后邊設(shè)置有將正像導(dǎo)向到觀察者的眼球的目鏡光學(xué)系統(tǒng)159。 蓋體部件150設(shè)置在目鏡光學(xué)系統(tǒng)159的突出邊上。因?yàn)橐赃@種方式構(gòu)造成的數(shù)字相機(jī)140具有根據(jù)本發(fā)明的拍攝光學(xué) 系統(tǒng)141，具有在折疊狀態(tài)下非常小的厚度，并且在高放大率的整個(gè)變焦 區(qū)域內(nèi)具有非常穩(wěn)定的成像性能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高性能、小尺寸和寬視 角。(內(nèi)部電路結(jié)構(gòu))圖15為數(shù)字相機(jī)140的主要器件的內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)框圖。在以下描 述中，上述處理設(shè)備151包括比如CDS/ADC部124、臨時(shí)存儲(chǔ)器117和 圖像處理部118，并且存儲(chǔ)設(shè)備152由比如存儲(chǔ)介質(zhì)部119組成。如圖15所示，數(shù)字相機(jī)140包括操作部112;與操作部112連接 的控制部113;通過總線114和總線115連接到控制部113的控制信號(hào)輸出端口的臨時(shí)存儲(chǔ)器117和成像驅(qū)動(dòng)電路116;圖像處理部118;存儲(chǔ)介 質(zhì)部119;顯示部120和設(shè)定信息存儲(chǔ)器部121。臨時(shí)存儲(chǔ)器117、圖像處理部118、存儲(chǔ)介質(zhì)部119，顯示部120和 設(shè)定信息存儲(chǔ)器部121被構(gòu)造成能夠通過總線122雙向輸入和輸出數(shù)據(jù)。 此外，CCD 149和CDS/ADC部124連接到成像驅(qū)動(dòng)電路116。操作部112包括各種輸入按鈕和開關(guān)，并且操作部112是將通過這 些輸入按鈕和開關(guān)從外部(通過數(shù)字相機(jī)的用戶)輸入的事件信息通知給 控制部的電路。控制部113為中央處理單元(CPU)，并且具有在視圖中沒有展示的內(nèi) 置計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)器?？刂撇?13是根據(jù)存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)器中 的計(jì)算機(jī)程序在接收到像機(jī)用戶通過操作部112輸入的指令和命令之后 控制整個(gè)數(shù)字相機(jī)140的電路。CCD 149接收根據(jù)本發(fā)明的拍攝光學(xué)系統(tǒng)141而形成的作為光線的 物像。CCD 149是一種圖像拾取元件，該圖像拾取元件由成像驅(qū)動(dòng)電路 116驅(qū)動(dòng)和控制，并且該圖像拾取元件將用于物像的各個(gè)像素的光線量轉(zhuǎn) 化為電信號(hào)，并且將電信號(hào)輸出到CDS/ADC部124。CDS/ADC部124是一種電路，該電路對(duì)從CCD149輸入的電信號(hào)進(jìn) 行放大，并且執(zhí)行模數(shù)/轉(zhuǎn)換，并且將僅僅放大和轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的圖像 原始數(shù)據(jù)(裸數(shù)據(jù)，此后稱為"原始數(shù)據(jù)")輸出到臨時(shí)存儲(chǔ)器117。臨時(shí)存儲(chǔ)器117是一種緩沖器，該緩沖器包括比如SDRAM(同步動(dòng) 態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)，并且臨時(shí)存儲(chǔ)器117是臨時(shí)存儲(chǔ)從CDS/ADC部124 輸出的原始數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器設(shè)備。圖像處理部118是這樣的電路，該電路 讀取存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器117內(nèi)的原始數(shù)據(jù)，或者存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)部119 內(nèi)的原始數(shù)據(jù)，并且基于控制部113所指定的圖象質(zhì)量參數(shù)而以電的方 式執(zhí)行各種圖象處理(包括失真校正)。存儲(chǔ)介質(zhì)部119是比如可拆卸地安裝的包括閃存的卡式或棒式記錄 介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)部119為一種設(shè)備控制電路，其中在卡式閃存和棒式閃 存內(nèi)記錄和維護(hù)從臨時(shí)存儲(chǔ)器117傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)和在圖像處理部118 中經(jīng)歷了圖像處理的圖像數(shù)據(jù)。顯示部120包括液晶顯示監(jiān)視器，并且是將圖像和操作菜單顯示在液晶顯示監(jiān)視器上的電路。設(shè)定信息存儲(chǔ)器部121包括RAM部和其內(nèi)提 前存儲(chǔ)有各種圖象質(zhì)量參數(shù)的ROM部，RAM部存儲(chǔ)有由操作部112上 的輸入操作在從ROM部讀取的圖象質(zhì)量參數(shù)中選擇的圖象質(zhì)量參數(shù)。設(shè) 定信息存儲(chǔ)器部121是一種控制向存儲(chǔ)器的輸入和從存儲(chǔ)器的輸出的電 路。以這種方式構(gòu)造成的數(shù)字相機(jī)140具有根據(jù)本發(fā)明的拍攝光學(xué)系統(tǒng) 141，在具有充分寬的角度區(qū)域和緊湊結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也在高放大率時(shí)在整 個(gè)放大區(qū)域內(nèi)具有極其穩(wěn)定的成像性能。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高性能、小尺 寸和寬角度。此外，可以在廣角端和望遠(yuǎn)端實(shí)現(xiàn)快速聚焦。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的雙單元變焦透鏡有利于減小尺寸并且有利 于實(shí)現(xiàn)良好的性能。此外，在根據(jù)本發(fā)明的雙單元變焦透鏡中，容易地 減小了透鏡之間的偏心影響。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種變焦透鏡，該變焦透鏡有利減小尺寸并且 有利于實(shí)現(xiàn)良好的性能，并且在該變焦透鏡中，容易地減小了透鏡之間 的偏心影響，并且提供了一種裝備有這種雙單元變焦透鏡的圖像拾取裝 置。
權(quán)利要求
1.一種雙單元變焦透鏡，其從其物體側(cè)開始按順序包括具有負(fù)折射力的第一透鏡單元；和具有正折射力的第二透鏡單元，其中在從廣角端到望遠(yuǎn)端變焦的過程中，所述第一透鏡單元與所述第二透鏡單元之間的距離減小，所述第一透鏡單元包括具有負(fù)折射力的粘合透鏡器件形式的負(fù)透鏡器件，所述負(fù)透鏡器件從所述物體側(cè)開始按順序包括具有指向所述圖像側(cè)的凹面的負(fù)透鏡和具有指向所述物體側(cè)的凸面的正透鏡，包含在所述第一透鏡單元中的透鏡器件的總數(shù)為1，并且所述第二透鏡單元包括具有至少一個(gè)負(fù)透鏡和正透鏡的粘合透鏡器件，其中術(shù)語″透鏡器件″是指其在光軸上與空氣接觸的表面僅僅包括兩個(gè)表面的透鏡部件，一個(gè)表面為物體側(cè)表面，另一個(gè)表面為圖像側(cè)表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中 所述第二透鏡單元包括至少一個(gè)負(fù)透鏡和多個(gè)正透鏡， 所述第二透鏡單元中的所述透鏡中的至少三個(gè)透鏡與相鄰?fù)哥R接觸，并且包含在所述第二透鏡單元中的透鏡器件的總數(shù)為兩個(gè)或更少。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第一透鏡單元 中的所述負(fù)透鏡器件具有非球面粘合表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第一透鏡單元 中的所述負(fù)透鏡器件具有球面粘合表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第一透鏡單元 中的所述負(fù)透鏡器件具有滿足以下條件的雙凹形狀-0.95<(rLllffrulr)/(rL11frulr)<0.95...(l)其中，ruw是所述第一透鏡單元中的所述負(fù)透鏡的物體側(cè)表面的近軸曲率半徑，而ruh是所述第一透鏡單元中的所述負(fù)透鏡的圖像側(cè)表面的近軸曲率半徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第二透鏡單元滿足以下條件<formula>formula see original document page 3</formula>2)其中Ns是所述第二透鏡單元中的所述粘合表面的總數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中包含在所述雙單元 變焦透鏡中的所述所有透鏡器件都為粘合透鏡器件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第一透鏡單元 滿足以下條件<formula>formula see original document page 3</formula>3)其中Dw為所述第一透鏡單元在所述光軸上的厚度，而4為所述雙 單元變焦透鏡在所述廣角端的焦距。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第二透鏡單元滿足以下條件0.1<DG2/fw<5.0...(4)其中Dc2為所述第二透鏡單元在所述光軸上的厚度，而f;為所述雙 單元變焦透鏡在所述廣角端的焦距。
10. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第二透鏡單元 中的所述粘合透鏡器件中具有以絕對(duì)值表示的最大焦距的粘合透鏡器件滿足以下條件表達(dá)式<formula>formula see original document page 3</formula> 5) 其中fc2a是所述第二透鏡單元中的所述粘合透鏡器件中具有以絕對(duì) 值表示的最大焦距的粘合透鏡器件的焦距，而fw是所述雙單元變焦透鏡 在所述廣角端的焦距。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第二透鏡單元滿足以下條件<formula>formula see original document page 3</formula>(6)其中Nc2是包含在所述第二透鏡單元中的透鏡總數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第一透鏡單元 中的所述負(fù)透鏡滿足以下條件ndG1L1〉1.75...(7)其中ndclu是所述第一透鏡單元中的所述負(fù)透鏡的折射率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第一透鏡單元 中的所述負(fù)透鏡滿足以下條件vdG1L1>60...(8)其中Vdclu是所述第一透鏡單元中的所述負(fù)透鏡的色散系數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第一透鏡單元中的所述正透鏡具有滿足以下條件的形狀--40.0<(rL12f+rL12r)/(rL12frL12r)<-1.00...(9)其中ru2f是所述第一透鏡單元中的所述正透鏡的所述物體側(cè)表面的近軸曲率半徑，而ru2r是所述第一透鏡單元中的所述正透鏡的所述圖像側(cè)表面的近軸曲率半徑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第二透鏡單元 中最靠近所述物體側(cè)的所述透鏡表面為非球面表面。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中所述第二透鏡單元 包括透鏡器件，所述透鏡器件從所述物體側(cè)開始按順序具有正透鏡、負(fù) 透鏡和正透鏡。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雙單元變焦透鏡，其中包含在所述第二透鏡單元中的所述透鏡器件的總數(shù)為1。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中 所述第二透鏡單元包括兩個(gè)透鏡器件，每個(gè)透鏡器件具有粘合表面，并且包含在所述第二透鏡單元中的所述透鏡器件的總數(shù)為兩個(gè)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的雙單元變焦透鏡，其中包含在所述第二 透鏡單元中的各透鏡器件是雙合透鏡。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙單元變焦透鏡，其中在從所述廣角端到 所述望遠(yuǎn)端變焦的過程中，所述第二透鏡單元移動(dòng)并滿足以下條件0.5<AG2/fw<3.0...(10)其中AG2是所述第二透鏡單元從其在所述廣角端的位置到在所述望 遠(yuǎn)端的位置之間的位移量，其中用正值表示朝著所述物體側(cè)的位移。
21. —種圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置包括 根據(jù)權(quán)利要求1到20中任一項(xiàng)所述的雙單元變焦透鏡，和 圖像拾取元件，其設(shè)置在所述雙單元變焦透鏡的圖像側(cè)，所述圖像拾取元件將所述雙單元變焦透鏡形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像拾取裝置，其包括圖像變換部，所 述圖像變換部通過圖像處理而將包含所述雙單元變焦透鏡引起的失真的 所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述失真被校正了的圖像信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙單元變焦透鏡和裝備有雙單元變焦透鏡的圖像拾取裝置。該雙單元變焦透鏡從其物體側(cè)開始按順序包括具有負(fù)折射力的第一透鏡單元G1；和具有正折射力的第二透鏡單元G2。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變焦的過程中，第一透鏡單元G1與第二透鏡單元G2之間的距離減小。術(shù)語″透鏡器件″是指其在光軸上與空氣接觸的表面僅僅包括兩個(gè)表面的透鏡部件，一個(gè)表面為物體側(cè)表面，而另一個(gè)表面為圖像側(cè)表面，第一透鏡單元G1包括具有負(fù)折射力的粘合透鏡器件形式的負(fù)透鏡器件，該負(fù)透鏡器件從物體側(cè)開始按順序包括具有指向圖像側(cè)的凹面的負(fù)透鏡和具有指向物體側(cè)的凸面的正透鏡，并且第二透鏡單元G2包括具有至少一個(gè)負(fù)透鏡和正透鏡的粘合透鏡器件。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101403820SQ20081014989
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
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