[发明专利]变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取设备

说明书

技术领域

本发明涉及变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取设备。更具体地，本发明涉及用作用于诸如数字照相机、摄像机、卤化银胶片照相机或者电视(TV)照相机的图像拾取设备中的摄影光学系统的变焦透镜以及具有变焦透镜的图像拾取设备。

背景技术

传统的负先导型变焦透镜(negative-lead type zoom lens)包括设置在最靠近物侧的位置处的具有负折光力的透镜单元。该传统配置允许该负先导型变焦透镜实现广的视角和长的后焦距(back focus)。因此，在图像拾取设备中，负先导型变焦透镜常常被用作具有广的视角的摄影透镜。

负先导型变焦透镜的例子在美国专利No.4,730,908中被描述。美国专利No.4,730,908讨论了一种由五个透镜单元构成的五单元变焦透镜，该五个透镜单元从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、具有负折光力的第三透镜单元、具有正折光力的第四透镜单元和具有正折光力的第五透镜单元。在美国专利No.4,730,908中讨论的变焦透镜中，在变焦期间移动第二透镜单元至第四透镜单元。

另外，美国专利申请公布No.US 2010/0053765讨论了一种由五个透镜单元构成的具有广的视角的变焦透镜，该五个透镜单元从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元、具有负折光力的第四透镜单元和具有正折光力的第五透镜单元。在美国专利申请公布No.US 2010/0053765中讨论的变焦透镜中，在变焦期间移动第二透镜单元至第四透镜单元。

负先导型变焦透镜的传统特性在于，它具有相对于孔径光阑非对称的透镜配置。因此，如果使用负先导型变焦透镜，则在变焦期间难以校正各种像差(尤其，像场弯曲、畸变和倍率色差)的变化。另外，在这种情况下，对于整个变焦范围实现高的光学性能是困难的。

此外，如果扩宽视角并提高变焦比，则前透镜的有效直径(即，第一透镜单元的有效直径)可能变大。因此，变得难以减小光学系统的总尺寸。

为了在实现广的视角的同时在小尺寸负先导型变焦透镜中对于整个变焦范围实现高的光学性能，希望适当地设置透镜单元的配置、分配给每个透镜单元的折光力、以及在变焦期间移动倍率变化透镜单元(magnification-varying lens unit)的条件。尤其，在上述负先导型五单元变焦透镜中，非常希望适当地设置第一透镜单元和第二透镜单元的焦距、以及在变焦期间移动第二透镜单元的条件。

发明内容

本发明针对具有广的视角和高的变焦比且能够对于整个变焦范围实现高的光学性能的变焦透镜、以及具有该变焦透镜的图像拾取设备。

根据本发明的一个方面，变焦透镜从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、具有负折光力的第三透镜单元、具有正或负折光力的第四透镜单元、以及具有正折光力的第五透镜单元。在该变焦透镜中，第一透镜单元在变焦期间是固定的。至少第二透镜单元、第三透镜单元和第五透镜单元在变焦期间沿着光轴移动。此外，在该变焦透镜中，当fw是整个变焦透镜在广角端处的焦距，并且m2z是第二透镜单元在从广角端到望远端的变焦期间的移动量时，满足下述条件：

0.2＜fw/m2z＜1.5。

根据下面参照附图对示例性实施例的详细描述，对于本领域的普通技术人员来说，本发明的进一步的特征和方面将变得清晰。

附图说明

包含在本说明书中且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明的第一示例性实施例的在广角端处的变焦透镜的透镜断面图。

图2A、图2B和图2C分别示出根据对应于本发明第一示例性实施例的数值例子1的在广角端处、在中间焦距处和在望远端处的变焦透镜的像差图。

图3是根据本发明的第二示例性实施例的在广角端处的变焦透镜的透镜断面图。

图4A、图4B和图4C分别是根据对应于所述第二示例性实施例的数值例子2的在广角端处、在中间焦距处和在望远端处的变焦透镜的像差图。

图5是根据本发明的第三示例性实施例的在广角端处的变焦透镜的透镜断面图。

图6A、图6B和图6C分别是根据对应于所述第三示例性实施例的数值例子3的在广角端处、在中间焦距处和在望远端处的变焦透镜的像差图。

图7是根据本发明的第四示例性实施例的在广角端处的变焦透镜的透镜断面图。