[發明專利]可變焦距透鏡系統和成像設備

有效

• 申請號: 201880066452.6
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN111201467B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 大竹基之;松井拓未;M·卡姆;C·威琦爾特;石岡學
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G02B15/14
• 分類號: G02B15/14;G02B13/18
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 杜文樹

1.一種可變焦距透鏡系統，從物側到像面側依次包括：

第一透鏡單元，包括其中至少一個透鏡面是自由曲面的第一透鏡元件；

第二透鏡單元，包括其中至少一個透鏡面是自由曲面的第二透鏡元件；以及

第三透鏡單元，具有孔徑光闌并且包括旋轉對稱形狀的透鏡，其中，

其中，Z軸是第三透鏡單元的光軸，Y軸是像面上的與Z軸正交的軸，并且X軸是像面上的與Y軸和Z軸正交的軸，

第一透鏡單元和第二透鏡單元能夠在Y軸方向上移動，并且通過在彼此相反的方向上移動，以使得第一透鏡單元和第二透鏡單元的合成屈光力是可變的，并且至少第三透鏡單元在光軸方向上移動，以使得隨著合成屈光力的變化的像面位置的變動被補償，

其中，還滿足以下條件表達式，

其中，為第一透鏡元件在廣角端狀態下在X軸方向上的屈光力，為第二透鏡元件在廣角端狀態下在X軸方向上的屈光力，并且fw為廣角端狀態下透鏡系統的總焦距。

2.根據權利要求1所述的可變焦距透鏡系統，其中，還滿足以下條件表達式，

其中是第一透鏡元件在遠攝端狀態下在X軸方向上的屈光力，是第二透鏡元件在遠攝端狀態下在X軸方向上的屈光力，并且ft是在遠攝端狀態下透鏡系統的總焦距。

3.根據權利要求1所述的可變焦距透鏡系統，其中，還滿足以下條件表達式，

其中，為第一透鏡元件和第二透鏡元件在廣角端狀態下在X軸方向上的合成屈光力，為第一透鏡元件和第二透鏡元件在廣角端狀態下在Y軸方向上的合成屈光力，為第一透鏡元件和第二透鏡元件在遠攝端狀態下在X軸方向上的合成屈光力，為第一透鏡元件和第二透鏡元件在遠攝端狀態下在Y軸方向上的合成屈光力，fw為透鏡系統在廣角端狀態下的總焦距，ft為透鏡系統在遠攝端狀態下的總焦距。

4.根據權利要求1所述的可變焦距透鏡系統，其中，

當物距從無限遠位置移動到近距離點時，第三透鏡單元在光軸方向上移動，并且

還滿足以下條件表達式，

其中，為第一透鏡與第二透鏡在廣角端狀態下在X軸方向上的合成屈光力，為第一透鏡與第二透鏡在廣角端狀態下在Y軸方向上的合成屈光力，為第一透鏡與第二透鏡在遠攝端狀態下在X軸方向上的合成屈光力，為第一透鏡與第二透鏡在遠攝端狀態下在Y軸方向上的合成屈光力。

5.根據權利要求1所述的可變焦距透鏡系統，其中，還滿足以下條件表達式，

0.5＜Δ1/ft＜0.9……(9)

0.5＜Δ2/ft＜0.9……(10)

其中，Δ1是當透鏡位置狀態從廣角端狀態向遠攝端狀態改變時第一透鏡單元在Y軸方向上的移動距離，Δ2是當透鏡位置狀態從廣角端狀態向遠攝端狀態改變時第二透鏡單元在Y軸方向上的移動距離，并且ft是在遠攝端狀態下透鏡系統的總焦距。

6.一種成像裝置，包括：

可變焦距透鏡系統；以及

成像裝置，其輸出基于由可變焦距透鏡系統形成的光學像的成像信號，

可變焦距透鏡系統，從物側至像面側依次包含，

第一透鏡單元，包括其中至少一個透鏡面是自由曲面的第一透鏡元件，

第二透鏡單元，包括其中至少一個透鏡面是自由曲面的第二透鏡元件，以及

第三透鏡單元，具有孔徑光闌并且包括旋轉對稱形狀的透鏡，其中，

其中，Z軸是第三透鏡單元的光軸，Y軸是像面上的與Z軸正交的軸，并且X軸是像面上的與Y軸和Z軸正交的軸，

第一透鏡單元和第二透鏡單元能夠在Y軸方向上移動，并且通過在彼此相反的方向上移動，以使得第一透鏡單元和第二透鏡單元的合成屈光力是可變的，并且至少第三透鏡單元在光軸方向上移動，以使得隨著合成屈光力的變化的像面位置的變動被補償，

其中，還滿足以下條件表達式，

其中，為第一透鏡元件在廣角端狀態下在X軸方向上的屈光力，為第二透鏡元件在廣角端狀態下在X軸方向上的屈光力，并且fw為廣角端狀態下透鏡系統的總焦距。