可变焦距镜头、光学装置,和可变焦距镜头的调节方法_3

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1、具有面向物侧的凸形表面的负弯月透镜L2,具有面向物侧的凸形表面的正弯月 透镜L3,和具有面向物侧的凸形表面的正弯月透镜L4。
[0147] 第二透镜组G2由以下构成,按照从物侧的次序,具有面向物侧的凸形表面的透镜 组L5、虹膜光阑S、具有双凸形形状的正透镜L6、具有面向物侧的凸形表面的透镜组L7、和由 具有面向物侧的凹形表面的胶合透镜和具有面向物侧的凹形表面的正弯月透镜构成的透 镜组L8。
[0148] 第二透镜组G2的透镜组L5由胶合透镜构成,该胶合透镜由具有面向物侧的凸形表 面的负弯月透镜L51和与其胶合的、具有面向物侧的凸形表面的正弯月透镜L52构造。关于 具有面向物侧的凸形表面的负弯月透镜L51,它的物侧形成为非球面形状。
[0149] 第二透镜组G2的透镜组L7由胶合透镜构成,该胶合透镜由具有双凸形形状的正透 镜L71和与其胶合的、具有面向物侧的凹形表面的负弯月透镜L72构造。
[0150] 第二透镜组G2的透镜组L8由胶合透镜和具有面向物侧的凹形表面的正弯月透镜 L83构成,该胶合透镜由具有双凹形形状的负透镜L81和与其胶合的、具有面向物侧的凸形 表面的正弯月透镜L82构造。
[0151]以下表格1示出涉及第一到第十实例的可变焦距镜头的光学规格的值。在表格1中 的[各种数据]中,分别地,W表示广角端状态,Μ表示中间焦距状态,T表示远摄端状态,f表示 焦距,FN0表示F数,2 ω表示视角(单位:"° "),Y表示像高,TL表示可变焦距镜头的全长 (total length),并且B.f.表示后焦长度(back focus)。
[0152]在[表面数据]中,第一列N表不从物侧数起的透镜表面的编号,第二列r表不透镜 表面的曲率半径,第三列d表示透镜表面至透镜表面的距离,第四列nd表示关于d线(波长λ = 587.6nm)的折射率,第五列vd表示阿贝数,B.f.表示后焦长度,0Ρ表示物体表面,并且I表 示成像表面。同时,在列r中的曲率半径r=~表示平表面,并且在描述中省略了空气的折射 率 nd = 1 · 00000〇
[0153] 在[非球面数据]中,在其中非球表面形状的形状由以下表达式展示的情形中示出 了非球表面系数:
[0154] x=(h2/r)/[l+[l-K(h/r)2](1/2)] +A4h4+A6h6+A8h8+A 1 Oh10
[0155] 其中x表示将表面的顶点取作基准在距光轴高度h处在光轴的方向上的位移(垂度 量),κ表示锥形系数,A4、A6、A8和A10表示分别的非球表面系数,并且r表示在[表面数据]中 示出的近轴曲率半径。在描述中省略了二阶非球表面系数A2。表格中的?-η"表示"10- η"。
[0156] 在[可变表面至表面距离]中,示出了在W、M和Τ的焦距中的表面至表面距离。在[变 焦透镜组数据]中,对于每个透镜组示出了起始表面编号ST和焦距f。
[0157] 另外,当在规格的所有以下的值中没有特殊提及时,"mm"通常地被用于长度诸如 焦距f、曲率半径r的单位和用于如所示出的其它长度的单位。然而,因为即使光学系统成比 例地放大或者减小,仍然能够获得类似的光学性能,所以并不一定限制单位。可以使用其它 适当的单位,而不限制为此外,因为参考符号的上述说明对于如在下文中所述的其它 实例是相同的,所以其在下文中被省略。
[0158] (表格 1)
[0159][各种数据]
[0160] 变焦比 2.8252
[0161]
[0162]
[0163] )
[0164]
[0165] [非球面数据]
[0166] N:2
[0167] κ = 〇.4886
[0168] Α4 = 1·6354Ε-05
[0169] Α6 = 4.5866Ε-07
[0170] Α8 = -4.8900Ε-09
[0171] Α10 = 3.8661Ε-11
[0172] Ν:9
[0173] κ = 1.〇〇〇
[0174] Α4 = -2.1700Ε-05
[0175] Α6 = -1.5500Ε-07
[0176] Α8 = 0.0000Ε+00
[0177] Α10 = 0.0000Ε+00
[0178] Ν:22
[0179] κ = 4.0626
[0180] Α4 = 8.2358Ε-05
[0181] Α6 = 4.9830Ε-07
[0182] Α8 = -3.2537Ε-09
[0183] Α10 = 0.0000Ε+00
[0184] [可变表面至表面距离] 「01851 W M T d§ 23.398 8.803 1.357
[0186] [变焦透镜组数据]
[0187] G ST f
[0188] 1 1 -17.17
[0189] 29 20.44
[0190] 图2A、2B和2C示出在在制造中无偏心误差发生的情形中在涉及第一到第十实例的 可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的彗差的图,并且图2A、2B和 2C分别地表示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0191] 图3A、3B和3C示出在在制造中发生偏心误差的情形中在涉及第一到第十实例的可 变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的彗差的图,并且图3A、3B和3C 分别地表示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0192] 在图2A、2B和2C与图3A、3B和3C所示彗差的图中,Y表示像高(单位:"!11111"),并且示 出了在各个像高处的彗差。这对于如在下文中所述的说明中涉及的像差的其它图是相同 的。
[0193] 根据图2A、2B和2C与图3A、3B和3C,认识到了由于在制造中的偏心误差,彗差变得 更差。在如以下所述的每个实例中,示出了调节机构调节偏心像差以实现彗差的令人满意 的校正。
[0194] (第一实例)
[0195] 接着,参考附图解释涉及本申请的第一实例的可变焦距镜头的调节机构。在第一 实例中,为了令人满意地校正由于在制造中的偏心误差引起的成像性能的劣化,提供了调 节机构以执行用于实现在第一透镜组G1中在最像侧上的正弯月透镜L4的移位偏心的位置 调节和用于实现在第二透镜组G2中在最物侧上的透镜组L5的倾斜偏心的位置调节。
[0196] 图4是从横截面示意地示出涉及第一实例的可变焦距镜头的配置的视图。
[0197] 图5是示出执行用于实现在图4中所示的可变焦距镜头的第一透镜组G1中在最像 侧上的正透镜L4的移位偏心的位置调节的调节机构20的视图,并且是从物侧观察的绘图。 [0198]图6是示出执行用于实现在图4中所示的可变焦距镜头的第二透镜组G2中在最物 侧上的透镜组L5的倾斜偏心的位置调节的调节机构30的视图,并且是从物侧观察的绘图。
[0199] 如在图4中所示,第一透镜组G1的透镜组L1-L3由基本柱形的保持部件4保持,第一 透镜组G1的正弯月透镜L4由基本柱形的保持部件5保持,第二透镜组G2的透镜组L5由基本 柱形的保持部件6保持,虹膜光阑S由光阑机构材料11保持,第二透镜组G2的透镜组L6由基 本柱形的保持部件9保持,第二透镜组G2的透镜组L7由基本柱形的保持部件7保持,并且第 二透镜组G2的透镜组L8由基本柱形的保持部件8保持。
[0200] 保持部件4固定在环形滑动部件14上,保持部件5被如在以后详细描述的调节机构 20的螺钉21固定在滑动部件14上,并且滑动部件14通过固定筒(fixed barrel)1在光轴上 可移动。此外,虹膜光阑S被光阑机构11打开和关闭。
[0201 ]保持部件6由保持部件10保持,保持部件10被可旋转地保持在朝向可滑动地保持 在凸轮筒(cam barrel)2上的滑动部件3的镜筒内侧形成的凹部3a中,并且保持部件7、8、9、 11被保持在可滑动地保持在凸轮筒2上的滑动部件13上。
[0202]布置在滑动部件3、13中的凸轮销(cam pin)(未示出)与布置在凸轮筒2中的凸轮 沟槽(未示出)接合,由此滑动部件3、13通过凸轮筒2和固定筒1在光轴上可移动。
[0203]在固定筒1的像表面侧上,安装部件60被螺钉等(未示出)固定,并且固定筒1经由 安装部件60固定到拍摄装置诸如照相机上。
[0204]图5是示意地示出在与光轴正交的方向上可移动地保持第一透镜组G1的正弯月透 镜L4的调节机构20的视图,并且是从物侧观察的绘图。
[0205]如在图4和5中所示,调节机构20具有保持部件14,在该保持部件14处三个螺钉孔 22分别地以基本相等的中心角度诸如120°布置,并且形成使得螺钉21分别地被拧入螺钉孔 中。
[0206]如在图4中所示,固定筒1和凸轮筒2设置有三个通孔lb以使得螺钉21能够进行旋 转操作,从而螺丝起子能够插入通孔lb中以旋转螺钉21。
[0207] 如在图5中所示,通过推/拉在保持部件14的螺钉孔22、22、22中紧固的螺钉21、21、 21,调节机构20能够在与光轴垂直的方向上移动保持部件5并且将其固定。即,调节机构20 能够执行用于实现透镜L4相对于光轴的移位偏心的位置调节。
[0208]图6是示意地示出可倾斜地保持第二透镜组G2的透镜组L5以致包括在与光轴正交 的方向上的分量的调节机构30的视图,并且是从物侧观察的绘图。
[0209] 如在图4和6中所示,调节机构30包括:基本柱状的保持部件10,该基本柱状的保持 部件1 〇可旋转地保持在滑动部件3的凹部3a中;螺钉孔10a,该螺钉孔10a形成在从柱状保持 部件10的中央位置偏离的位置处;螺钉31,该螺钉31拧入螺钉孔10a中,其具有在拧螺钉结 束时允许螺钉31抵接在保持部件6上并且保持保持部件6的程度的长度;和凹部6a,该凹部 6a形成在保持部件6的外周边部分上以抵接在螺钉31的端部部分上。保持部件10和螺钉31 以基本相等的中心角度诸如120°布置在三个位置中。
[0210] 在调节机构30中,螺钉31具有在拧螺钉结束时允许螺钉抵接在保持部件6上并且 保持保持部件6的程度的长度,从而当进一步旋转已拧紧的螺钉31时,随着螺钉旋转,柱状 保持部件10在滑动部件3的凹部3a中旋转。
[0211] 因为螺钉31的位置从保持部件10的中心偏离,所以随着螺钉旋转,螺钉31的端部 部分32移动,从而划出预定的圆形轨迹。此时,螺钉31的端部部分32与保持部件6的凹部6a 的壁部分接触,从而能够在沿着光轴的方向上移动凹部6a。
[0212]利用上述配置,通过驱动螺钉31以旋转保持部件10,能够使得保持部件6相对于光 轴倾斜,从而能够执行用于实现由保持部件6保持的透镜5相对于光轴的倾斜偏心的位置调 To
[0213] 如在图4中所示,滑动部件3、凸轮筒2和固定筒1设置有三个通孔33以使得螺钉31 能够进行旋转操作,从而螺钉起子能够插入通孔33中以旋转螺钉31。
[0214] 这样,在本申请的可变焦距镜头中,通过调节机构20,能够进行用于实现第一透镜 组G1的正弯月透镜L4的移位偏心的位置调节,并且通过调节机构30,能够进行用于实现第 二透镜组G2的透镜组L5的倾斜偏心的位置调节。
[0215] 以下表格2示出在涉及第一实例的可变焦距镜头中与分别的条件表达式(1)到(4) 对应的值。
[0216] (表格 2)
[0217](用于条件表达式的值)
[0218] (1)2.83
[0219] (2)-5.15
[0220] (3)2.83
[0221] (4)-5.15
[0222]图7A、7B和7C示出当在在制造中发生偏心误差的情形中通过借助于调节机构20执 行用于实现第一透镜组G1的正弯月透镜L4的移位偏心的位置调节并且通过借助于调节机 构30执行用于实现第二透镜组G2的透镜组L5的倾斜偏心的位置调节而校正偏心像差时在 涉及第一实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的彗差的 图,并且图7Α、7Β和7C分别地表示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0223] 如从图7A、7B和7C中所示的彗差的图与图3A、3B和3C中所示的彗差的图的比较而 所看到,在图7A、7B和7C中,令人满意地校正了由于在制造中的偏心误差引起的彗差的劣化 以在广角端状态到远摄端状态的范围内实现令人满意的成像性能。
[0224] (第二实例)
[0225] 参考附图解释涉及本申请的第二实例的可变焦距镜头的调节机构。在第二实例 中,为了令人满意地校正由于在制造中的偏心误差引起的成像性能的劣化,提供了调节机 构20以执行用于实现在第一透镜组G1中在最像侧上的正弯月透镜L4的移位偏心的位置调 节和调节机构30以执行用于实现作为第二透镜组G2的部分透镜组的透镜组L7的倾斜偏心 的位置调节,并且提供使得能够通过实现透镜组L7的移位偏心而进行减振的配置。
[0226] 图8是示意地示出涉及第二实例的可变焦距镜头的配置的横截面的视图。另外,使 用相同的符号描述具有与在第一实例中使用的结构相同的结构的部分,或者在省略细节的 情况下在绘图中示出了相同的符号。
[0227] 如在图8中所示,作为第一透镜组G1的部分的透镜组L1-L3由基本柱形的保持部件 4保持,第一透镜组G1的正弯月透镜L4由基本柱形的保持部件5保持,第二透镜组G2的透镜 组L5由基本柱形的保持部件26保持,虹膜光阑S由光阑机构材料11保持,第二透镜组G2的透 镜组L6由基本柱形的保持部件9保持,第二透镜组G2的透镜组L7由基本柱形的保持部件6保 持,并且第二透镜组G2的透镜组L8由基本柱形的保持部件8保持。
[0228] 保持部件4固定在环形滑动部件14中,保持部件5被调节机构20的螺钉21固定在滑 动部件14上,并且滑动部件14通过固定筒1在光轴上可移动。此外,虹膜光阑S被光阑机构11 打开和关闭。
[0229]保持部件26被保持在可滑动地保持在凸轮筒2上的滑动部件43上,保持部件6由保 持部件1 〇保持,保持部件1 〇被可旋转地保持在朝向可滑动地保持在凸轮筒2上的滑动部件 13的镜筒的内侧形成的凹部3a中,并且保持部件6、8、9和光阑机构11被保持在可滑动地保 持在凸轮筒2上的滑动部件13上。
[0230]布置在滑动部件43和滑动部件13中的凸轮销(未示出)与布置在凸轮筒2中的凸轮 沟槽(未示出)接合,由此滑动部件43和滑动部件13通过凸轮筒2和固定筒1在光轴上可移 动。
[0231]在固定筒1的像表面侧上,安装部件60被螺钉等(未示出)固定,并且固定筒1经由 安装部件60固定到拍摄装置诸如照相机上。
[0232]执行第一透镜组G1的正弯月透镜L4的位置调节的调节机构20与在如在图5中所示 的第一实例中的调节机构相同,从而省略该调节机构的配置和操作的细节。
[0233]因此,在涉及本申请的第二实例的可变焦距镜头中,通过利用调节机构20的调节, 能够执行用于实现第一透镜组G1的正弯月透镜L4相对于光轴的移位偏心的位置调节。 [0234]而且,执行第二透镜组G2的透镜组L7的位置调节以实现透镜组L7相对于光轴的倾 斜偏心的调节机构30与如在图6中所示的第一实例中的调节机构相同,从而省略该调节机 构的配置和操作的细节。
[0235]因此,在涉及本申请的第二实例的可变焦距镜头中,通过利用调节机构30的调节, 能够执行用于实现第二透镜组G2的透镜组L7相对于光轴的倾斜偏心的位置调节。此外,固 定筒1、凸轮筒2和滑动部件13设置有三个通孔33以使得调节机构30的螺钉21能够进行旋转 操作,从而螺钉起子能够插入通孔33中以旋转螺钉21。
[0236]这样,在涉及本申请的第二实例的可变焦距镜头中,利用调节机构20,能够进行用 于实现第一透镜组G1的正弯月透镜L4的移位偏心的位置调节,并且利用调节机构30,能够 进行用于实现第二透镜组G2的透镜组L7的倾斜偏心的位置调节。
[0237] 此外,涉及本申请的第二实例的可变焦距镜头设置有公知的减振机构,该减振机 构使得能够通过实现透镜组L7的移位偏心而减振,由此在从广角端状态到远摄端状态的整 个焦距范围中令人满意地校正由于由照相机晃动等引起的、在拍摄时发生的光轴偏差导致 的成像性能的劣化是可能的。
[0238] 以下表格3示出在涉及第二实例的可变焦距镜头中与分别的条件表达式(1)、(2)、 (5)和(6)对应的值。
[0239] (表格 3)
[0240](用于条件表达式的值)
[0241] (1)2.83
[0242] (2)1.36
[0243] (5)2.83
[0244] (6)1.36
[0245] 图9A、9B和9C示出当在在制造中发生偏心误差的情形中通过借助于调节机构20执 行用于实现第一透镜组G1的正弯月透镜L4的移位偏心的位置调节并且通过借助于调节机 构30执行用于实现第二透镜组G2的透镜组L7的倾斜偏心的位置调节而校正偏心像差时在 涉及第二实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的彗差的 图,并且图9Α、9Β和9C分别地表示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0246] 如从图9Α、9Β和9C中所示的彗差的图与图3Α、3Β和3C中所示的彗差的图的比较而 所看到,在图9Α、9Β和9C中,令人满意地校正了由于在制造中的偏心误差引起的彗差的劣化 以在广角端状态到远摄端状态的范围内实现令人满意的成像性能。
[0247](第三实例)
[0248]解释涉及本申请的第三实例的可变焦距镜头的调节机构。在第三实例中,为了令 人满意地校正由于在制造中的偏心误差引起的成像性能的劣化,提供了调节机构20以执行 用于实现在第一透镜组中在最像侧上的正弯月透镜L4的移位偏心的位置调节和调节机构 40以执行用于实现第二透镜组的减振透镜组例如定位于透镜组L5的像侧上的负透镜组L8 的移位偏心的位置调节。
[0249]图10是示意地示出涉及第三实例的可变焦距镜头的配置的横截面的视图。另外, 使用相同的符号描述具有与在第一实例中使用的结构相同的结构的部分,或者在省略细节 的情况下在绘图中示出了相同的符号。
[0250]如在图10中所示,作为第一透镜组G1的部分的透镜组L1-L3由基本柱形的保持部 件4保持,第一透镜组G1的正弯月透镜L4由基本柱形的保持部件5保持,第二透镜组G2的透 镜组L5由基本柱形的保持部件26保持,虹膜光阑S由光阑机构材料11保持,第二透镜组G2的 透镜组L6由基本柱形的保持部件9保持,第二透镜组G2的透镜组L7由基本柱形的保持部件7 保持,并且第二透镜组G2的透镜组L8由基本柱形的保持部件51保
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