变焦透镜和摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供变焦透镜和摄像装置。变焦透镜从物侧起依次包括：正第一单元；一个或两个第二单元，其包括最靠近像侧的负透镜单元，并且从广角端到远摄端为了变焦而单调地移动至像侧；一个或两个第三单元，其包括最靠近物侧的负透镜单元并且为了聚焦而移动；以及正第四单元，其最靠近像侧布置，其中，第一单元从物侧起依次包括负子单元、为了聚焦而移动的正子单元以及正子单元，并且适当地设置第一单元的焦距、第二单元的远摄端的复合焦距、第二单元中所包括的透镜单元的用于变焦的最大移动量以及第二单元中包含的负透镜的最大Abbe数。

【技术实现步骤摘要】
变焦透镜和摄像装置
本专利技术涉及变焦透镜和摄像装置。
技术介绍
用于诸如电视摄像机、电影摄像机、数码相机和视频摄像机等成像装置中的变焦透镜要求紧凑轻量以实现高操作性，并且视角广、变焦比高以及光学性能高。此外，随着针对视频标准4K、8K等的成像元件的清晰度的提高，需要在像平面中具有高均匀性的高分辨率和低色像差。随着变焦透镜紧凑轻量、视角广和倍率高，已知在日本特开第2009-42346号公报和国际公开第WO2017/158899号中描述的变焦透镜。从物侧到像侧的顺序，各个变焦透镜首先具有第一透镜单元，该第一透镜单元并不为了变焦而移动并且具有正屈光力。接下来，变焦透镜具有第二透镜单元，该第二透镜单元为了变焦而移动并且具有负屈光力；以及第三透镜单元，该第三透镜单元为了变焦而移动(像平面变化的补偿)并且具有负屈光力。此外，变焦透镜具有孔径光阑，以及第四透镜单元，该第四透镜单元并不为了变焦而移动并且具有正屈光力。第一透镜单元包括具有负屈光力的1-1透镜单元，具有正屈光力的1-2透镜单元和具有正屈光力的1-3透镜单元。变焦透镜采用内部聚焦方法，并且第一透镜单元的1-2透镜单元移动以进行聚焦。就整个变焦范围上的高光学性能例如在广角端的倍率的色像差而言，在尺寸和重量的减少、广角和高变焦比方面，尤其是在这种变焦透镜中的更广的角方面的进一步改进是困难的。
技术实现思路
实施例的一个方面提供了例如一种变焦透镜，该变焦透镜在尺寸和重量小、广视角、高变焦比和高光学性能方面是有利的。本专利技术的变焦透镜从物侧到像侧依次包括：第一透镜单元，其具有正屈光力，并且被构造为不为了变焦而移动；一个或两个第二透镜单元，其包括最靠近像侧并且具有负屈光力的透镜单元，所述一个或两个第二透镜单元被构造为从广角端到远摄端为了变焦而单调地移动到像侧；一个或两个第三透镜单元，其包括最靠近物侧并且具有负屈光力的透镜单元，所述一个或两个第三透镜单元被构造为为了变焦而移动；以及第四透镜单元，其最靠近像侧并且具有正屈光力，其中，第一透镜单元从物侧到像侧依次包括：具有负屈光力并被构造为不为了聚焦而移动的1a透镜子单元、具有正屈光力并被构造为为了聚焦而移动的1b透镜子单元、以及具有正屈光力并且被构造为不为了聚焦而移动的1c透镜子单元，其中，满足如下条件表达式：1.0<|f1/f2t|<2.5，2.0<|m2/f2t|<5.0，以及65<2n其中，f1表示第一透镜单元的焦距，f2t表示所述一个或两个第二透镜单元的远摄端的复合焦距，m2表示从广角端到远摄端用于变焦的所述一个或两个第二透镜单元中所包括的至少一个透镜单元的至少一个移动量的最大移动量，ν2n表示所述一个或两个第二透镜单元中所包括的至少一个负透镜的至少一个Abbe数中的最大Abbe数，在透镜单元向像侧移动的情况下，移动量的符号为正，并且Abbe数ν由如下表达式定义：ν＝(nd-1)/(nF-nC)其中，nF表示关于F线的折射率，nd表示关于d线的折射率，nC表示关于C线的折射率。通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得显而易见。附图说明图1是在数值实施例1的广角端聚焦在无限远物体上的透镜截面图。图2A是在数值实施例1的广角端聚焦在无限远物体上的像差图。图2B是在数值实施例1的变焦的中间聚焦在无限远物体上的像差图。图2C是在数值实施例1的远摄端聚焦在无限远物体上的像差图。图3是在数值实施例2的广角端聚焦在无限远物体上的透镜截面图。图4A是在数值实施例2的广角端聚焦在无限远物体上的像差图。图4B是在数值实施例2的变焦的中间聚焦在无限远物体上的像差图。图4C是在数值实施例2的远摄端聚焦在无限远物体上的像差图。图5是在数值实施例3的广角端聚焦在无限远物体上的透镜截面图。图6A是在数值实施例3的广角端聚焦在无限远的像差图。图6B是在数值实施例3的变焦的中间聚焦在无限远的像差图。图6C是在数值实施例3的远摄端聚焦在无限远的像差图。图7是在数值实施例4的广角端聚焦在无限远物体上的透镜截面图。图8A是在数值实施例4的广角端聚焦在无限远的像差图。图8B是在数值实施例4的变焦的中间聚焦在无穷远的像差图。图8C是在数值实施例4的远摄端聚焦在无限远的像差图。图9是在数值实施例5的广角端聚焦在无限远物体上的透镜截面图。图10A是在数值实施例5的广角端聚焦在无限远的像差图。图10B是在数值实施例5的变焦的中间聚焦在无限远的像差图。图10C是在数值实施例5的远摄端聚焦在无限远的像差图。图11是本专利技术的成像装置的主要部分的示意图。图12是光学材料的Abbe数ν和相对部分色散θ分布的示意图。具体实施方式下面将参照附图详细描述本专利技术的优选实施例。图1是在作为本专利技术的实施例1的数值实施例1的广角端的聚焦在无限远物体(在无限远的物体)上的透镜截面图。图2A、图2B和图2C分别是在数值实施例1的广角端、中间变焦位置、远摄端(长焦距端)聚焦于无限远物体上的垂直像差图。图3是在作为本专利技术的实施例2的数值实施例2的广角端聚焦在无限远物体上的透镜截面图。图4A、图4B和图4C分别是在数值实施例2的广角端、中间变焦位置、远摄端(长焦距端)聚焦于无限远物体上的垂直像差图。图5是在作为本专利技术的实施例3的数值实施例3的广角端聚焦在无限远物体上的透镜截面图。图6A图6B和图6C分别是在数值实施例3的广角端、中间变焦位置和远摄端(长焦距端)聚焦于无限远物体上的垂直像差图。图7是在作为本专利技术的实施例4的数值实施例4的广角端聚焦在无限远物体上的透镜截面图。图8A、图8B和图8C分别是在数值实施例4的广角端、中间变焦位置、远摄端(长焦距端)聚焦于无限远物体上的垂直像差图。图9是在作为本专利技术的实施例5的数值实施例5的广角端聚焦在无限远物体上的透镜截面图。图10A、图10B和图10C分别是在数值实施例5的广角端、中间变焦位置和远摄端(长焦距端)聚焦于无限远物体上的垂直像差图。图11是本专利技术的成像装置的主要部分的示意图。在各个透镜截面图中，左侧是被摄体(物体)侧(前方)，而右侧是像侧(后方)。在透镜截面图中，附图标记L1标示不为了变焦而移动并且具有正屈光力的第一透镜单元。附图标记L1b标示聚焦透镜单元，并且在从无限远物体聚焦到近处物体时向像侧移动。附图标记L1a和L1c标示在第一透镜单元L1中的不为了聚焦而移动的透镜单元。在图1、图3、图5、图7和图9中，附图标记L2和L3标示为了变焦而移动的透镜单元，附图标记L4标示不为了变焦而移动的透镜单元。附图标记SP标示光阑(孔径光阑)。在用作广播电视摄像机、电影摄影机、视频摄像机或数码相机的成像光学系统时，附图标记I标示成像平面，并且对应于接收由变焦透镜形成的图像并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变焦透镜，从物侧到像侧依次包括：/n第一透镜单元，其具有正屈光力，并且被构造为不为了变焦而移动；/n一个或两个第二透镜单元，其包括最靠近像侧并且具有负屈光力的透镜单元，所述一个或两个第二透镜单元被构造为从广角端到远摄端为了变焦而单调地移动到像侧；/n一个或两个第三透镜单元，其包括最靠近物侧并且具有负屈光力的透镜单元，所述一个或两个第三透镜单元被构造为要为了变焦而移动；以及/n第四透镜单元，其最靠近像侧并且具有正屈光力，/n其中，第一透镜单元从物侧到像侧依次包括：具有负屈光力并被构造为不为了聚焦而移动的1a透镜子单元、具有正屈光力并被构造为为了聚焦而移动的1b透镜子单元、以及具有正屈光力并且被构造为不为了聚焦而移动的1c透镜子单元，/n其中，满足如下条件表达式：/n1.0<|f1/f2t|<2.5，/n2.0<|m2/f2t|<5.0，以及/n65<ν2n/n其中，f1表示第一透镜单元的焦距，f2t表示所述一个或两个第二透镜单元的远摄端的复合焦距，m2表示从广角端到远摄端用于变焦的所述一个或两个第二透镜单元中所包括的至少一个透镜单元的至少一个移动量的最大移动量，ν2n表示所述一个或两个第二透镜单元中所包括的至少一个负透镜的至少一个Abbe数中的最大Abbe数，在透镜单元向像侧移动的情况下，移动量的符号为正，并且Abbe数ν由如下表达式定义：/nν＝(nd-1)/(nF-nC)/n其中，nF表示关于F线的折射率，nd表示关于d线的折射率，nC表示关于C线的折射率。/n...

【技术特征摘要】
20190222 JP 2019-0309051.一种变焦透镜，从物侧到像侧依次包括：
第一透镜单元，其具有正屈光力，并且被构造为不为了变焦而移动；
一个或两个第二透镜单元，其包括最靠近像侧并且具有负屈光力的透镜单元，所述一个或两个第二透镜单元被构造为从广角端到远摄端为了变焦而单调地移动到像侧；
一个或两个第三透镜单元，其包括最靠近物侧并且具有负屈光力的透镜单元，所述一个或两个第三透镜单元被构造为要为了变焦而移动；以及
第四透镜单元，其最靠近像侧并且具有正屈光力，
其中，第一透镜单元从物侧到像侧依次包括：具有负屈光力并被构造为不为了聚焦而移动的1a透镜子单元、具有正屈光力并被构造为为了聚焦而移动的1b透镜子单元、以及具有正屈光力并且被构造为不为了聚焦而移动的1c透镜子单元，
其中，满足如下条件表达式：
1.0<|f1/f2t|<2.5，
2.0<|m2/f2t|<5.0，以及
65<ν2n
其中，f1表示第一透镜单元的焦距，f2t表示所述一个或两个第二透镜单元的远摄端的复合焦距，m2表示从广角端到远摄端用于变焦的所述一个或两个第二透镜单元中所包括的至少一个透镜单元的至少一个移动量的最大移动量，ν2n表示所述一个或两个第二透镜单元中所包括的至少一个负透镜的至少一个Abbe数中的最大Abbe数，在透镜单元向像侧移动的情况下，移动量的符号为正，并且Abbe数ν由如下表达式定义：
ν＝(nd-1)/(nF-nC)
其中，nF表示关于F线的折射率，nd表示关于d线的折射率，nC表示关于C线的折射率。


2.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中，满足如下条件表达式：
ν1ap<24
其中，ν1ap表示1a透镜子单元中所包括的至少一个正透镜的至少一个Abbe数中的最小Abbe数。


3.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中，满足如下条件表达式：
1.8<n1anav
其中，n1anav表示1a透镜子单元中所包括的至少一个负透镜的关于d线的至少一个折射率的平均值。


4.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中，满足如下条件表达式：
10.0<ν1anav-νlapav<35.0
其中，ν1apav表示1a透镜子单元中所包括的至少一个正透镜的至少一个Abbe数的平均值，并且ν1anav表示1a透镜子单元中所包括的至少一个负透镜的至少一个Abbe数的平均值。


5.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中，满足如下条件表达式：
-4.5×10-3<(θ1apav-θ1anav)/(ν1apav-ν1anav)<-2.0×10-3
其中，ν1apav...

【专利技术属性】
技术研发人员：井元悠，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP