变焦镜头和包括变焦镜头的图像拾取装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变焦镜头和包括变焦镜头的图像拾取装置。变焦镜头被认为适于使用 图像传感器的图像拾取装置（诸如数字静物照相机、摄像机、监视照相机或者广播照相机） 或者诸如使用例如卤化银照相胶片的照相机的图像拾取装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，使用固态图像传感器的图像拾取装置（诸如数字照相机和摄像机）已经 实现了高功能和整个装置尺寸的减小。要求这些装置中使用的变焦镜头小并且具有高的放 大倍率和有利的光学性能。响应于这些需求，已知从物侧到像侧依次包括具有正、负和正折 光力的透镜单元的变焦镜头。
[0003] 日本专利申请公开No. 2013-190741中讨论的变焦镜头描述了通过在大的变焦范 围中向物侧移动第一透镜单元而具有超过90倍的高放大倍率的变焦镜头。
[0004] 如果使在变焦时第一透镜单元向物侧的移动量太大以实现变焦镜头的高放大倍 率，那么整个镜头长度会增加。在从物侧到像侧依次包括具有正、负和正折光力的透镜单元 的变焦镜头中尤其如此，因为在变焦过程中需要准确地控制每个透镜单元。因此，例如如果 用作放大倍率改变单元的第二透镜单元的折光力被过度增大，那么通常产生过度的场曲。
【发明内容】
[0005] 本发明描述了涉及变焦镜头的各种实施例，所述变焦镜头从物侧到像侧依次包括 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 单元和包括多个透镜单元的后透镜组，所述多个透镜单元包括具有负折光力的透镜单元， 其中在变焦时相邻的透镜单元之间的距离被改变，其中在从广角端向望远端变焦时被包括 在后透镜组中的透镜单元中的两个或更多个透镜单元被移动，并且其中满足下列条件等 式：
[0006] 12. 00<Ml/fw<23. 00
[0007] -18. 00<ft/frn<-8. 30
[0008] 其中变焦镜头在广角端的焦距是fV，变焦镜头在望远端的焦距是ft，在从广角端 向望远端变焦时第一透镜单元在光轴上的移动量是Ml，并且透镜单元Lrn的焦距是frn，透 镜单元Lrn是被包括在后透镜组中的具有负折光力的透镜单元中的具有最短焦距的透镜 单元。
[0009] 根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。
【附图说明】
[0010] 图1是根据第一示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。
[0011] 图2A到2C是根据第一示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远 端的像差图。
[0012] 图3是根据第二示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。
[0013] 图4A到4C是根据第二示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远 端的像差图。
[0014] 图5是根据第三示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。
[0015] 图6A到6C是根据第三示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远 端的像差图。
[0016] 图7是根据第四示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。
[0017] 图8A到8C是根据第四示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远 端的像差图。
[0018] 图9是根据第五示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。
[0019] 图IOA到IOC是根据第五示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望 远端的像差图。
[0020] 图11是根据第六示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。
[0021] 图12A到12C是根据第六示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望 远端的像差图。
[0022] 图13是根据第七示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。
[0023] 图14A到14C是根据第七示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望 远端的像差图。
[0024] 图15是根据第八示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。
[0025] 图16A到16C是根据第八示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望 远端的像差图。
[0026] 图17是根据本发明的图像拾取装置的主要部分的示意图。
[0027] 在下文中，将基于附图详细描述本发明的示例性实施例的变焦镜头和包括变焦镜 头的图像拾取装置。本发明的示例性实施例的变焦镜头从物侧到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和包括 两个或更多个透镜单元的后透镜组。后透镜组具有包括负折光力的透镜单元。此处，所述 透镜单元需要包括一个或多个透镜，但是可以包括或者可以不包括多个透镜。
[0028] 图1是第一示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。图2A、2B和2C示出 了第一示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远端的各个像差图。第一示 例性实施例的变焦镜头具有61. 21的变焦比和大约3. 50到6. 69的孔径比。图3是第二示 例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。图4A、4B和4C示出了第二示例性实施例的 变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远端的各个像差图。第二示例性实施例的变焦镜头 具有65. 38的变焦比和大约3. 50到6. 69的孔径比。
[0029] 图5是第三示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。图6A、6B和6C示出 了第三示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远端的各个像差图。第三示 例性实施例的变焦镜头具有70. 19的变焦比和大约3. 30到6. 90的孔径比。图7是第四示 例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。图8A、8B和8C示出了第四示例性实施例的 变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远端的各个像差图。第四示例性实施例的变焦镜头 具有81. 07的变焦比和大约3. 50到6. 81的孔径比。
[0030] 图9是第五示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。图10A、IOB和IOC示 出了第五示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远端的各个像差图。第五 示例性实施例的变焦镜头具有99. 76的变焦比和大约3. 30到7. 33的孔径比。图11是第 六示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。图12A、12B和12C示出了第六示例性实 施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远端的各个像差图。第六示例性实施例的变 焦镜头具有100. 〇〇的变焦比和大约3. 30到7. 30的孔径比。
[0031] 图13是第七示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。图14A、14B和14C 示出了第七示例性实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远端的各个像差图。第 七示例性实施例的变焦镜头具有67. 75的变焦比和大约3. 50到5. 88的孔径比。图15是 第八示例性实施例的变焦镜头在广角端的横截面图。图16A、16B和16C示出了第八示例性 实施例的变焦镜头在广角端、中间变焦位置和望远端的各个像差图。第八示例性实施例的 变焦镜头具有75. 00的变焦比和大约3. 30到6. 90的孔径比。
[0032] 图17是包括本发明的示例性实施例的变焦镜头的数字静物照相机（图像拾取装 置）的主要部分的示意图。每个示例性实施例的变焦镜头是用于图像拾取装置（诸如摄像 机、数字静物照相机、卤化银胶片照相机和电视摄像机）的照相镜头系统。在镜头横截面图 中，左侧是物侧（前侧），右侧是像侧（后侧）。另外，在镜头横截面图中，Li代表第i个透 镜单元，其中i是从物侧到像侧的透镜单元的顺序。
[0033] 第一到第七示例性实施例的变焦镜头从物侧到像侧依次由具有正折光力的第一 透镜单元LU具有负折光力的第二透镜单元L2、具有正折光力的第三透镜单元L3、具有负 折光力的第四透镜单元L4和具有正折光力的第五透镜单元L5组成。第一到第七示例性实 施例的变焦镜头是由五个透镜单元构成的正引导型（lead-type)五单元变焦镜头。在第一 到第七示例性实施例中，在该五个透镜单元中，由具有负折光力的第四透镜单元L4和具有 正折光力的第五透镜单元L5组成后透镜组。
[0034] 第八示例性实施例的变焦镜头从物侧到像侧依次由具有正折光力的第一透镜单 元LU具有负折光力的第二透镜单元L2、具有正折光力的第三透镜单元L3、具有负折光力 的第四透镜单元L4、具有正折光力的第五透镜单元L5和具有负折光力的第六透镜单元L6 组成。即，第八示例性实施例的变焦镜头是由六个透镜单元构成的正引导型六单元变焦镜 头。在第八实施例中，在该六个透镜单元中，由具有负折光力的第四透镜单元L4、具有正折 光力的第五透镜单元L5和具有负折光力的第六透镜单元L6组成后透镜组。
[0035] 在每个示例性实施例中，SP表示孔径光阑，并且孔径光阑SP被布置在第二透镜单 元L2和第三透镜单元L3之间。在从广角端向望远端变焦时，孔径光阑SP沿着与透镜单元 不同的轨迹移动从而在望远端比在广角端位于更靠近物侧。因此入射光瞳位置可以移向物 侦k因此可以实现前透镜的有效直径的减小。
[0036] 光学块G对应于光学滤波器、面板、低通滤波器、红外截止滤波器等等。IP表示像 面。当变焦镜头被用作摄像机或者数字照相机的照相光学系统时，像面IP对应于固态图 像传感器（光电转换元件），诸如电荷耦合器件（CCD)传感器或者互补金属氧化物半导体 (CMOS)传感器。当变焦镜头被用作卤化银胶片照相机的照相光学系统时，像面IP对应于胶 片平面。
[0037] 在球面像差图中，Fno表示F数，并且球面像差图示出了基于d线（587. 6nm波