变焦透镜和包括变焦透镜的图像拾取装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变焦透镜以及包括变焦透镜的图像拾取装置，其适用于诸如摄像机、 数字静态照相机、胶片照相机、广播照相机或监控照相机的图像拾取装置的图像拾取光学 系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着图像拾取光学系统用于图像拾取装置，需要从无限远到近距离在整 个物距上具有大开口率、高变焦比和高光学特性的变焦透镜。
[0003] 在相关领域中，作为变焦透镜的聚焦方法，已知所谓的前透镜对焦系统以及所谓 的内对焦系统（后对焦系统），在所述前透镜对焦系统中，布置得最靠近物侧的第一透镜单 元被移动，在所述内对焦系统中，布置在第一透镜单元的像侧的透镜被移动。一般而言，使 用内对焦系统的变焦透镜的第一透镜单元的光束有效直径比使用前透镜对焦系统的变焦 透镜的第一透镜单元的光束有效直径小，因此容易小型化整个透镜系统。此外，尺寸和重量 相对小的透镜单元被移动以执行对焦，因此容易实现聚焦速度的提升。
[0004] 在相关领域中，已知使用内对焦系统的变焦透镜。在日本专利申请特开 N0. 2005-292338和日本专利申请特开N0. 2012-78788的每个中，公开了一种变焦透镜，该 变焦透镜从物侧到像侧依次包括具有正、负、正、正、负折光力的第一透镜单元到第五透镜 单元，其中每个透镜单元在变焦期间移动，并且第四透镜单元在聚焦期间移动。另外，在日 本专利申请特开N0. 2003-255228中，公开了一种变焦透镜，该变焦透镜从物侧到像侧依次 包括具有正、负、正、负和正折光力的第一透镜单元到第五透镜单元，其中每个透镜单元在 变焦期间移动，并且第五透镜单元在聚焦期间移动。
[0005] 为了在使用内对焦系统的变焦透镜中实现聚焦速度的提升，恰当地设置形成变焦 透镜的每个透镜单元的折光力和对焦单元的折光力是重要的。
【发明内容】
[0006] 根据本发明的一个实施例，提供一种变焦透镜，该变焦透镜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；以及包括多个透镜单 元并且作为整体具有正折光力的后部单元。在该变焦透镜中，相邻透镜单元之间的间隔在 变焦期间改变。后部单元包括具有正折光力的对焦单元，其被配置为在聚焦期间移动。布 置在对焦单元的像侧的光学系统在远摄端具有负折光力。满足以下条件表达式：
[0007] 2. 0< |fpt/ft| ,
[0008] 其中ft表示在变焦透镜在远摄端的焦距，fpt表示布置在对焦单元的物侧的光学 系统的组合焦距。
[0009] 参考附图，从对示例性实施例的以下描述，本发明的另外特征将变得清楚。
【附图说明】
[0010] 图1是当在根据本发明的示例1的变焦透镜的广角端对无限远物体进行聚焦时的 透镜剖视图。
[0011] 图2A是当在示例1的变焦透镜的广角端对无限远物体进行聚焦时的纵向像差图。
[0012] 图2B是当在示例1的变焦透镜的远摄端对无限远物体进行聚焦时的纵向像差图。
[0013] 图3A是当在示例1的变焦透镜的广角端对0. 10m的物距进行聚焦时的纵向像差 图。
[0014] 图3B是当在示例1的变焦透镜的远摄端对0. 50m的物距进行聚焦时的纵向像差 图。
[0015] 图4是当在根据本发明的示例2的变焦透镜的广角端对无限远物体进行聚焦时的 透镜剖视图。
[0016] 图5A是当在示例2的变焦透镜的广角端对无限远物体进行聚焦时的纵向像差图。
[0017] 图5B是当在示例2的变焦透镜的远摄端对无限远物体进行聚焦时的纵向像差图。
[0018] 图6A是当在示例2的变焦透镜的广角端对0. 10m的物距进行聚焦时的纵向像差 图。
[0019] 图6B是当在示例2的变焦透镜的远摄端对0. 50m的物距进行聚焦时的纵向像差 图。
[0020] 图7是当在根据本发明的示例3的变焦透镜的广角端对无限远物体进行聚焦时的 透镜剖视图。
[0021] 图8A是当在示例3的变焦透镜的广角端对无限远物体进行聚焦时的纵向像差图。
[0022] 图8B是当在示例3的变焦透镜的远摄端对无限远物体进行聚焦时的纵向像差图。
[0023] 图9A是当在示例3的变焦透镜的广角端对0. 10m的物距进行聚焦时的纵向像差 图。
[0024] 图9B是当在示例3的变焦透镜的远摄端对0. 50m的物距进行聚焦时的纵向像差 图。
[0025] 图10是包括本发明的光学系统的照相机（图像拾取装置）的主要部分的示意图。
【具体实施方式】
[0026] 现在参考附图详细描述本发明的示例性实施例。本发明的变焦透镜从物侧到像侧 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；以及包括多个 透镜单元并且作为整体具有正折光力的后部单元。相邻透镜单元之间的间隔在变焦期间改 变。后部单元包括被配置为在聚焦期间移动的对焦单元。布置在对焦单元的像侧的整个光 学系统LBB在远摄端具有负折光力。
[0027] 图1是当在本发明的示例1的变焦透镜的广角端（短焦距端）在无限远处进行聚 焦时的透镜剖视图。图2A和图2B是当在示例1的变焦透镜的广角端在无限远处进行聚焦 时的纵向像差图和当在示例1的变焦透镜的远摄端（长焦距端）在无限远处进行聚焦时的 纵向像差图。图3A和图3B是当在示例1的变焦透镜的广角端在近距离（0.lm)进行聚焦 时的纵向像差图和当在示例1的变焦透镜的远摄端在近距离（〇.5m)进行聚焦时的纵向像 差图。
[0028] 图4是当在本发明的示例2的变焦透镜的广角端在无限远处进行聚焦时的透镜剖 视图。图5A和图5B是当在示例2的变焦透镜的广角端在无限远处进行聚焦时的纵向像差 图和当在示例2的变焦透镜的远摄端在无限远处进行聚焦时的纵向像差图。图6A和图6B 是当在示例2的变焦透镜的广角端在近距离（0.lm)进行聚焦时的纵向像差图和当在示例 2的变焦透镜的远摄端在近距离（0. 5m)进行聚焦时的纵向像差图。
[0029] 图7是当在本发明的示例3的变焦透镜的广角端在无限远处进行聚焦时的透镜剖 视图。图8A和图8B是当在示例3的变焦透镜的广角端在无限远处进行聚焦时的纵向像差 图和当在示例3的变焦透镜的远摄端在无限远处进行聚焦时的纵向像差图。图9A和图9B 是当在示例3的变焦透镜的广角端在近距离（0.lm)进行聚焦时的纵向像差图和当在示例 3的变焦透镜的远摄端在近距离（0. 5m)进行聚焦时的纵向像差图。
[0030] 图10是包括本发明的变焦透镜的照相机（图像拾取装置）的主要部分的示意图。 每个示例的变焦透镜是图像拾取光学系统，该图像拾取光学系统将被用在诸如摄像机、数 字照相机和卤化银胶片照相机的图像拾取装置中。在透镜剖视图中，左侧是物侧（前侧）， 右侧是像侧（后侧）。在透镜剖视图中，从物侧起的透镜单元的序号被记作i，并且第i个 透镜单元被记作Li。后部单元LB包括多个透镜单元，并且作为整体具有正折光力。后部单 元LB包括具有正折光力的对焦单元LF，该对焦单元LF被配置为在聚焦期间移动。
[0031] 孔径光阑SP被布置在第三透镜单元L3的物侧。
[0032] 在像面IP上，当本发明的变焦透镜被用作摄像机或数字静态照相机的拍摄光学 系统时，诸如CCD传感器或CMOS传感器的固态图像拾取元件（光电转换元件）的图像拾取 面被放置，并且当本发明的变焦透镜被用于卤化银胶片照相机时，对应于胶片表面的感光 表面被放置。在透镜剖面图中，箭头指示从广角端到远摄端的变焦期间透镜单元的移动轨 迹。关于对焦的箭头指示从无限远到近距离的聚焦期间对焦单元LF的移动方向。
[0033] 在图1的透镜剖视图中，第一透镜单元L1具有正折光力，并且第二透镜单元L2具 有负折光力。后部单元LB由具有正折光力的第三透镜单元L3、具有正折光力的第四透镜单 元L4、以及具有负折光力的第五透镜单元L5组成。第四透镜单元L4是对焦单元LF。
[0034] 在图1的示例1中，第一透镜单元L1被配置为在从广角端到远摄端的变焦期间沿 着向像侧凸起的轨迹移动。第二透镜单元L2被配置为在相对于第一透镜单元L1增大间隔 的同时向像侧移动。第三透镜单元L3被配置为在相对于第二透镜单元L2减小间隔的同时 向物侧移动。第四透镜单元L4被配置为在相对于第三透镜单元L3减小间隔的同时向物侧 移动。第五透镜单元L5被配置为沿着向物侧凸起的轨迹移动。孔径光阑SP被配置为沿着 向物侧凸起的轨迹移动。
[0035] 在图4的透镜剖面图中，第一透镜单元L1具有正折光力，并且第二透镜单元L2具 有负折光力。后部单元LB由具有正折光力的第三透镜单元L3、具有正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以及具有负折光力的第六透镜单元L6组成。第四 透镜单元L4是对焦单元LF。
[0036] 在图4的示例2中，第一透镜单元L1被配置为在从广角端到远摄端的变焦期间沿 着向像侧凸起的轨迹移动。第二透镜单元L2被配置为在相对于第一透镜单元L1增大间隔 的同时向像侧移动。第三透镜单元L3被配置为在相对于第二透镜单元L2减小间隔的同时 向物侧移动。第四透镜单元L4被配置为沿着向像侧凸起的轨迹移动。第五透镜单元L5被 配置为沿着向物侧凸起的轨迹移动。第六透镜单元L6被配置为不移动。孔径光阑SP被配 置为与第三透镜单元L3 -体化地移动。
[0037] 在图7的透镜剖面图中，第一透镜单元L1具有正折光力，并且第二透镜单元L2具 有负折光力。后部单元LB由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以及具有正折光力的第五透镜单元L5组成。对焦单元LF由第三透镜单元L3的透镜 系统的一部分组成。
[0038] 在图7的示例3中，第一透镜单元L1被配置为在从广角端到远摄端的变焦期间沿 着向像侧凸起的轨迹移动。第二透镜单元L2被配置为在相对于第一透镜单元L1增大间隔 的同时向像侧移动。第三透镜单元L3被配置为在相对于第二透镜单元L2减小间隔的同时 向物侧移动。第四透镜单元L4被配置为沿着向物侧凸起的轨迹移动。第五透镜单元L5被 配置为沿着向物侧凸起的轨迹移动。孔径光阑SP被配置为沿着向物侧凸起的轨迹移动。
[0039] 在球面像差图中，d线被记作d，g线被记作