变焦镜头和成像设备制造技术

一种变焦镜头，从物方起依次包括：第一透镜组，具有负屈光度；第二透镜组，具有正屈光度；和第三透镜组，具有正屈光度。在镜头位置状态从最大广角状态向最大摄远状态改变时，所述第二透镜组沿光轴向物运动，所述第一透镜组和所述第三透镜组也在光轴方向上运动，使得所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间隙减小而所第二透镜组与所述第三透镜组之间的间隙增大。通过所述第三透镜组的运动来在对象位置发生改变时执行近距聚焦，并通过使所述第二透镜组在大体垂直于所述光轴的方向上移动来提供像的移动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新颖的变焦镜头和成像设备。更具体地说，本专利技术涉及可 移动图像的变焦镜头以及装有该变焦镜头的成像设备，所述镜头可以通过 使部分透镜沿大体上垂直于光轴的方向移动来移动图像。
技术介绍
作为相机的记录装置，公知一种方法，其中，利用使用光电转换元件 的成像装置，在由各个光电转换元件将对象图像的光强度转换成电输出之 后，对成像装置面上形成的对象图像执行记录，所述光电转换元件例如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)。近年来，随着光电转换元件的象素数目增加，对于一个象素尺寸而言 的视角变窄，在松开快门时会由于相机抖动和其他因素而造成图像模糊。 因此，容易出现明显的问题，即图像在不清晰的状态下被记录。此外，相机中所包括的高度集成的电路衬底使相机体能够尺寸更小、 更轻，随着更多的相机设置大尺寸液晶显示器，在采集图像期间，相机体 被与用户的身体分开以观看液晶显示器。由于上述以及其他的原因，用户 比以往有更加频繁的机会在相机体容易抖动的状况下采集图像。因此，相 机抖动造成的图像模糊成为 一个严重问题。公知光学相机抖动校正系统，作为对由相机抖动和其他因素造成的图 像模糊进行校正的相机抖动校正系统。作为光学相机抖动校正系统之一，有一种镜头移动方案，该方案中， 镜头系统的一部分沿与光轴锤子的方向移动。例如，已知日本专利申请公 开JP H1-116619 (专利文献1)、日本专利申请公开JP H6-337374 (专利 文献2)、日本专利申请公开JP Hl 1-174329 (专利文献3)等文献中公开 的光学系统，作为采用了这种镜头移动方案的光学系统。 专利文献1中提出的变焦镜头从物方起依次包括三个透镜组第一透 镜组具有负屈光度、第二透镜组具有正屈光度，第三透镜组具有负屈光 度，其中，通过使第二透镜组沿大体上垂直于光轴的方向移动来提供图像 移动。专利文献2中提出的变焦镜头从物方起依次包括两个透镜组第一透 镜组具有负屈光度，第二透镜组具有正屈光度，其中，通过使第二透镜组 沿大体上垂直于光轴的方向移动来提供图像移动。专利文献3中提出的变焦镜头从物方起依次包括四个透镜组第一透 镜组具有负屈光度，第二透镜组具有正屈光度，第三透镜组具有负屈光 度，第四透镜组具有正屈光度，其中，通过使第三透镜组沿大体上垂直于 光轴的方向移动来提供图像移动。
技术实现思路
但是，包括了负、正、正三个透镜组的变焦镜头具有的镜头座是可縮 回座类型的结构。因此，如果第二透镜组设置成移动透镜组，则这种类型 的变焦镜头会造成移动驱动量增大的问题，换句话说，模糊校正系数的减 小使移动驱动机构的尺寸增大，从而使镜头座的直径增大或者可縮回座的 镜头座厚度增大。此外，专利文献1中提出的变焦镜头包括位于最接近像那侧的负透镜 组，其出瞳位置接近像面。因此，这种类型的变焦镜头具有这样的问题由于微透镜阵列造成的渐晕(vignette)，显示器周边的光强度不足变得更 加明显，其中所述微透镜阵列适于增大成像装置的光接收单元处的光强 度。专利文献2提出的变焦镜头具有这样的问题第二透镜组中所包括的 镜头数目较大，因此驱动机构变得复杂，造成不能实现变焦镜头的尺寸减 小。专利文献3中提出的变焦镜头在最大广角状态下与在最大摄远状态下相比，具有更大的总镜头长度，因此经过第一透镜组的轴外光通量变得离 光轴较远，因而不能充分减小尺寸。因此，希望提供一种变焦镜头以及装有该变焦镜头的成像设备，所述 变焦镜头能够移动图像并适于减小镜头系统的直径和厚度。本专利技术是考虑 到这些问题而作出的。根据本专利技术一种实施例的变焦镜头，从物方起依次包括第一透镜 组，具有负屈光度；第二透镜组，具有正屈光度；和第三透镜组，具有正 屈光度。在镜头位置状态从最大广角状态向最大摄远状态改变时，所述第 二透镜组沿光轴向物运动，所述第一透镜组和所述第三透镜组也在光轴方 向上运动，使得所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间隙减小而所第 二透镜组与所述第三透镜组之间的间隙增大。通过所述第三透镜组的运动 来在对象位置发生改变时执行近距聚焦，并通过使所述第二透镜组在大体 垂直于所述光轴的方向上移动来提供像的移动。此外，还满足如下所示的关系式(i)禾n (2)。(1) 0.8 < TLw/TLt < 0.95(2) 0.6<|攀<0.8其中，TLw为所述最大广角状态下的总镜头长度，TLt为所述最大摄远状 态下的总镜头长度，fl为所述第一透镜组的焦距，ft为所述最大摄远状态 下，整个镜头系统的焦距。根据本专利技术一种实施例的成像设备包括变焦镜头和成像装置，所述成 像装置用于将所述变焦镜头形成的光学图像转换成电信号。所述变焦镜头 从物方起依次包括第一透镜组，具有负屈光度；第二透镜组，具有正屈 光度；和第三透镜组，具有正屈光度。在镜头位置状态从最大广角状态向 最大摄远状态改变时，所述第二透镜组沿光轴向物方运动，所述第一透镜 组和所述第三透镜组也在光轴方向上运动，使得所述第一透镜组与所述第 二透镜组之间的间隙减小而所第二透镜组与所述第三透镜组之间的间隙增 大。通过所述第三透镜组的运动来在对象位置发生改变时执行近距聚焦， 并通过使所述第二透镜组在大体垂直于所述光轴的方向上移动来提供像的 移动。此外，还满足如下关系式(1)和(2)。(1) 0.8 < TLw/TLt < 0.95(2) 0.6<|fl|/ft<0.8 其中，TLw为所述最大广角状态下的总镜头长度，TLt为所述最大摄远状 态下的总镜头长度，fl为所述第一透镜组的焦距，ft为所述最大摄远状态 下，整个镜头系统的焦距。附图说明图1示出了根据本专利技术的变焦镜头实施例的屈光度分配； 图2示出了根据本专利技术的变焦镜头第一实施例的镜头构造； 图3至图5分别图示了对于将实际数值用于第一实施例的数值实施例 1的各个像差曲线图，其中，图3的曲线图示出了在最大广角状态下的球 差、像散、畸变和横向像差。图4示出了在中间焦距位置处的球差、像 散、畸变和横向像差。图5示出了在最大摄远状态下的球差、像散、畸变 和横向像差；图6至图8分别图示了对于将实际数值用于第一实施例的数值实施例 1，在相当于约0.5度的透镜移动的状况下的横向像差曲线图，其中，图6 的曲线图示出了最大广角状态下的横向像差。图7示出了中间焦距位置的 横向像差。图8示出了最大摄远状态下的横向像差。图9示出了根据本专利技术的变焦镜头第二实施例的镜头构造； 图10至图12分别图示了对于将实际数值用于第二实施例的数值实施 例2的各个像差曲线图，其中，图10的曲线图示出了在最大广角状态下 的球差、像散、畸变和横向像差。图11示出了在中间焦距位置处的球 差、像散、畸变和横向像差。图12示出了在最大摄远状态下的球差、像 散、畸变和横向像差；图13至图15分别图示了对于将实际数值用于第二实施例的数值实施 例2，在相当于约0.5度的透镜移动的状况下的横向像差曲线图，其中， 图13的曲线图示出了最大广角状态下的横向像差。图14示出了中间焦距 位置的横向像差。图15示出了最大摄远状态下的横向像差。图16示出了根据本专利技术的变焦镜头第三实施例的镜头构造； 图17至图19分别图示了对于将实际数值用于第三实施例的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦镜头，从物方起依次包括：第一透镜组，具有负屈光度；第二透镜组，具有正屈光度；和第三透镜组，具有正屈光度；其中，在镜头位置状态从最大广角状态向最大摄远状态改变时，所述第二透镜组沿光轴向物运动，所述第一透 镜组和所述第三透镜组在光轴方向上运动，使得所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间隙减小而所第二透镜组与所述第三透镜组之间的间隙增大；在对象位置发生改变时，通过所述第三透镜组的运动来执行近距聚焦；通过使所述第二透镜组在大体垂直 于所述光轴的方向上移动来提供像的移动；并且满足如下关系式（１）和（２）（１）０．８＜ＴＬｗ／ＴＬｔ＜０．９５（２）０．６＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．８其中，ＴＬｗ为所述最大广角状态下的总镜头长度，ＴＬｔ为所述最大摄 远状态下的总镜头长度，ｆ１为所述第一透镜组的焦距，ｆｔ为所述最大摄远状态下，整个镜头系统的焦距。

【技术特征摘要】
JP 2006-12-27 2006-3515601.一种变焦镜头，从物方起依次包括第一透镜组，具有负屈光度；第二透镜组，具有正屈光度；和第三透镜组，具有正屈光度；其中，在镜头位置状态从最大广角状态向最大摄远状态改变时，所述第二透镜组沿光轴向物运动，所述第一透镜组和所述第三透镜组在光轴方向上运动，使得所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间隙减小而所第二透镜组与所述第三透镜组之间的间隙增大；在对象位置发生改变时，通过所述第三透镜组的运动来执行近距聚焦；通过使所述第二透镜组在大体垂直于所述光轴的方向上移动来提供像的移动；并且满足如下关系式(1)和(2)(1)0.8＜TLw/TLt＜0.95(2)0.6＜|f1｜/ft＜0.8其中，TLw为所述最大广角状态下的总镜头长度，TLt为所述最大摄远状态下的总镜头长度，f1为所述第一透镜组的焦距，ft为所述最大摄远状态下，整个镜头系统的焦距。2. 根据权利要求1所述的变焦镜头，其中 孔径光阑设置成与所述第二透镜组的物方邻近，并且 所述第二透镜组包括正透镜和胶合负透镜，所述胶合负透镜设置在所述正透镜的像方并由双凸正透镜和双凹负透镜形成，并且 满足如下关系式(3)(3) 0.5 <RN2/Ds< 0.85其中，RN2为所述胶合负透镜的像方透镜表面的曲率半径，Ds为从所述 孔径光阑至所述胶合负透镜的像方透镜表面的距离。3. 根据权利要求2所述的变焦镜头，其中所述正透镜的物方透镜表面与像方透镜表面中至少一者为非球面形 状，并且满足如下关系式(4)(4) 1 <fw/faw< 1.5其中，few为所述最大广角状态下所述第一透镜组与所述正透镜的复合焦 距，fw为所述最大广角状态下整个镜头系统的焦距。4. 根据权利要求1所述的变焦镜头，其中 满足如...

【专利技术属性】
技术研发人员：大竹基之，铃木笃，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]