[發(fā)明專利]變焦鏡頭和具有該變焦鏡頭的照相機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02126272.1
• 申請(qǐng)日: 2002-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1395144A
• 公開(kāi)（公告）日: 2003-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤良紀(jì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G03B13/32
• 分類號(hào): G03B13/32;G02B13/18;G02B7/10
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李德山

發(fā)明背景

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適用于數(shù)字靜物照相機(jī)、攝像機(jī)、電影照相機(jī)等具有寬視場(chǎng)角的小型變焦鏡頭，特別涉及具有良好便攜性的變焦鏡頭，該變焦鏡頭具有展寬的攝影視場(chǎng)角和縮短的總長(zhǎng)度。

相關(guān)技術(shù)的說(shuō)明

近年來(lái)，對(duì)于諸如使用固態(tài)圖像拾取裝置的攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和電子靜物照相機(jī)的攝影機(jī)(光學(xué)設(shè)備)的高級(jí)功能而言，光學(xué)系統(tǒng)的良好光學(xué)性能與系統(tǒng)本身的小型化的兼容是必不可少的。

在這類攝影機(jī)中，需要在透鏡最后部與圖像拾取裝置之間設(shè)置諸如低通濾波器和彩色校正濾光片等各種光學(xué)部件，所以在光學(xué)系統(tǒng)中需要使用具有較大后焦距的透鏡系統(tǒng)。另外，在使用彩色圖像拾取裝置的攝相機(jī)的情況下，為了避免色彩變暗，作為在此使用的光學(xué)系統(tǒng)，需要一種在遠(yuǎn)離出瞳位置的像方具有良好遠(yuǎn)心特性的光學(xué)系統(tǒng)。

作為實(shí)現(xiàn)這些需求的裝置，已經(jīng)提出了所謂后移型(negative?lead?type)的雙組變焦鏡頭，它包括兩個(gè)透鏡組，即負(fù)屈光度(refractive?power)的第一透鏡組和正屈光度的第二透鏡組，其中，通過(guò)改變兩個(gè)透鏡組之間的間隔能有效地改變焦距。在后移型的這些變焦光學(xué)系統(tǒng)中，正屈光度的第二透鏡組被移動(dòng)以引起焦距改變，負(fù)屈光度的第一透鏡組被移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)于焦距改變所導(dǎo)致的像點(diǎn)位置的校正。在包括這兩個(gè)透鏡組的透鏡結(jié)構(gòu)中，變焦倍數(shù)大約是兩倍。

另外，在使用CCD的諸如攝像機(jī)的攝影設(shè)備(光學(xué)設(shè)備)所用的變焦鏡頭中，有一種三到五透鏡組的鏡頭，其中在變焦過(guò)程中最靠近物方的透鏡組以具有正、負(fù)、正的固定屈光度透鏡組開(kāi)始。

例如，在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.63-81313(與US?4,802,747對(duì)應(yīng))中，提出了一種具有正、負(fù)、正、和正屈光度的四個(gè)透鏡組并具有三倍數(shù)量級(jí)的可變倍率(power?ratio)的變焦鏡頭。另外，作為具有較高可變倍率的變焦鏡頭，例如在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.3-296706中，提出一種具有正、負(fù)、正、和正屈光度的四個(gè)透鏡組并具有十倍量級(jí)的可變倍率的變焦鏡頭。

另一方面，對(duì)于使用CCD拍攝靜物圖像的電子靜物照相機(jī)中的變焦鏡頭，需要鏡頭的總長(zhǎng)度非常短、并且對(duì)于靜止圖像應(yīng)具有寬的視場(chǎng)角和比用于移動(dòng)圖像的攝像機(jī)中所用的變焦鏡頭更高的光學(xué)性能的光學(xué)系統(tǒng)。

對(duì)于具有如上所述的2.5到3倍的較低的可變倍率、但適用于廣角區(qū)和亮度并能得到高性能的鏡頭，在日本專利公布No.6-66008(與US?4,662,723對(duì)應(yīng))中提出了一種具有負(fù)和正屈光度的兩個(gè)透鏡組并通過(guò)改變透鏡組之間的空氣隙而改變焦距的變焦鏡頭。

另外，為了使整個(gè)透鏡具有雙倍或更高倍的可變倍率且結(jié)構(gòu)緊湊的形狀，在日本專利公布No.7-3507(與US?4,810,072對(duì)應(yīng))和在日本專利公布No.6-40170(與US?4,647,160對(duì)應(yīng))中提出了一種所謂三單元變焦鏡頭，其中正屈光度的第三透鏡組設(shè)置在兩單元變焦鏡頭的像方，以便對(duì)于趨向較高可變倍率時(shí)產(chǎn)生的像差進(jìn)行校正。

在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.7-52256中提出了一種具有負(fù)、正和正屈光度的三透鏡組的變焦鏡頭，其中在從廣角端到遠(yuǎn)攝端的變焦過(guò)程中，第二透鏡組與第三透鏡組之間的間隔加寬。

在US?5,434,710中公開(kāi)了一種具有負(fù)、正和正屈光度的三透鏡組的變焦鏡頭，其中在從廣角端到遠(yuǎn)攝端的變焦過(guò)程中，第二透鏡組與第三透鏡組之間的間隔減小。

在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.60-31110(與US?4,687,302對(duì)應(yīng))中提出了一種具有負(fù)、正、正和正屈光度的四透鏡組的變焦鏡頭，其中在從廣角端到遠(yuǎn)攝端的變焦過(guò)程中，第二透鏡組與第三透鏡組之間的間隔減小，并且在變焦時(shí)第四透鏡組被固定。

在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.10-104520中提出了一種具有負(fù)、正和正屈光度的三透鏡組、或具有負(fù)、正、正和正屈光度的四透鏡組的變焦鏡頭。

在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.11-23967(與US?6,124,984對(duì)應(yīng))中提出了一種具有負(fù)、正和正屈光度的三透鏡組的變焦鏡頭，其中第二透鏡組被分成兩個(gè)透鏡組2a和2b，并在超出兩個(gè)透鏡組之間的空氣隙時(shí)具有約三倍的可變倍率。在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.11-84243(與US?6,191,896和6,233,099對(duì)應(yīng))中公開(kāi)了一種具有負(fù)、正、正和正屈光度的四透鏡組的變焦鏡頭，其中光闌設(shè)置在第二透鏡組的后面。

近年來(lái)，固態(tài)圖像拾取裝置已經(jīng)前進(jìn)到更多的像素并且在特定圖像規(guī)格下像素尺寸也變得更小。同時(shí)，與拍攝相同圖像尺寸的普通透鏡相比，該攝影鏡頭應(yīng)具有更高的光學(xué)性能。