[发明专利]变焦透镜和配备变焦透镜的图像拾取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变焦透镜，该变焦透镜适合作为图像拾取装置中所使用的图像拾取透镜。

背景技术

为了充分利用新近开发的固态图像拾取传感器的潜力，期望在整个变焦范围上具有广视角和高变焦比的小型变焦透镜。具体地讲，具有宽视角并提供高变焦比的小型变焦透镜将有利地使得可制作图像拾取装置中所使用的小尺寸、高效率的摄影光学系统。另外，在整个变焦范围上具有高光学性能的变焦透镜可容易地支持新型高清晰度固态图像拾取传感器。

目前已知各种变焦透镜。具体地讲，按从物侧到像侧的顺序包括具有正、负、正和正折光力的第一透镜单元至第四透镜单元的四单元变焦透镜是众所周知的。

在四单元变焦透镜之中，后焦点式四单元变焦透镜是已知的。四单元后焦点式变焦透镜最常见的是被构造为通过单独移动第二透镜单元或者通过移动第二和第三透镜单元来执行变焦。另外，四单元后焦点式变焦透镜可对由通过移动第四透镜单元进行变焦而引起的像面变化进行校正，并可执行聚焦。美国专利No.：7463427、日本未审查的专利申请公布No.2002-244045公开了如上所述的四单元后焦点式变焦透镜。

为了实现广视角、高变焦比和整个变焦范围上的高光学性能，重要的是适当地设置变焦类型、各个透镜单元的折光力、各个透镜单元的透镜构造。具体地讲，在四单元后焦点式变焦透镜的情况下，重要的是适当地设置在光轴上第一透镜单元与第二透镜单元之间的位置关系、第一透镜单元和第三透镜单元的折光力、以及第一透镜单元的透镜构造。此外，与第二变焦透镜单元和第三变焦透镜单元的变焦和成像倍率相关联的移动量的适当设置是重要的。

发明内容

本发明提供一种变焦透镜和具有该变焦透镜的图像拾取装置，该变焦透镜的整个系统紧凑，具有广视角和高变焦比，并在整个变焦范围上具有高光学性能。

本发明的实施例公开了一种变焦透镜，该变焦透镜按从物侧到像侧的顺序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、孔径光阑、具有正折光力的第三透镜单元和具有正折光力的第四透镜单元。在从广角端变焦到望远端期间，第一透镜单元固定，第二透镜单元和第四透镜单元移动以使得第一透镜单元与第二透镜单元之间的距离增大并且第二透镜单元与第三透镜单元之间的距离减小。第一透镜单元按从物侧到像侧的顺序包括第一负透镜、第一正透镜、第二负透镜、第二正透镜和第三正透镜，第三透镜单元和第四透镜单元包括两个或更多个透镜。当f1和f3是第一透镜单元和第三透镜单元的焦距、fw是整个系统在广角端处的焦距、T1是第一透镜单元在光轴上的厚度、H12是广角端处第一透镜单元与第二透镜单元之间的主点之间的距离时，满足以下条件表达式：

-5.0＜H12/fw＜-0.2

1.5＜f1/f3＜4.0

2.0＜T1/fw＜10.0。

从以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据实施例1的广角端处的变焦透镜的透镜的截面图。

图2A、2B、2C是显示根据实施例1的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的各种像差的像差图。

图3是根据实施例2的广角端处的变焦透镜的透镜的截面图。

图4A、4B、4C是显示根据实施例2的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的各种像差的像差图。

图5是根据实施例3的广角端处的变焦透镜的截面图。

图6A、6B、6C是显示根据实施例3的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的各种像差的像差图。

图7是根据实施例4的广角端处的变焦透镜的透镜的截面图。

图8A、8B、8C是显示根据实施例4的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的各种像差的像差图。

图9是根据实施例5的广角端处的变焦透镜的透镜的截面图。

图10A、10B、10C是显示根据实施例5的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的各种像差的像差图。

图11A和11B是根据实施例1的标准状态下的变焦透镜分别在广角端和望远端处的横向像差图。

图12A和12B是根据实施例1的图像稳定化(stabilization)时的变焦透镜分别在广角端和望远端处的横向像差图。

图13是作为根据本发明实施例的图像拾取装置的示例的摄像机的相关部分的示意图。

具体实施方式