[发明专利]变焦透镜以及装备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装备有变焦透镜的图像拾取设备，并且更特别地涉及适合用于在图像拾取设备（例如，视频照相机、数字照相机、广播照相机、监视照相机或者卤化银胶片照相机）中使用的摄影光学系统的变焦透镜。

背景技术

近年来，图像拾取设备（例如，使用固态图像传感器的视频照相机、摄影数字照相机、广播照相机以及基于卤化银胶片的照相机）已经在维持高功能性的同时被小型化。为此，已经提出了在其中在不使用快速返回反射镜的情况下使整个变焦透镜小型化以作为单眼的可更换镜头系统的图像拾取设备。另外，存在对于如下的摄影光学系统的需求，即在该摄影光学系统中，整个透镜长度（从第一透镜表面到像面的距离）短，前透镜有效直径小，整个变焦透镜紧凑，并且变焦透镜具有大直径和广视角。

在本领域的当前状态中，已知一种四单元变焦透镜，其从物侧到像侧依次包括正折光力的第一透镜单元、负折光力的第二透镜单元、正折光力的第三透镜单元和正折光力的第四透镜单元，其中在变焦期间每个透镜单元被移动。日本专利申请公开No.08-271790和美国专利申请公开No.2005/0041304两者公开了在其中孔径光阑被布置在第三透镜单元的像侧以使得整个变焦透镜被小型化的变焦透镜。

另外，已知一种具有图像稳定功能的变焦透镜，在其中透镜单元的一部分朝与光轴垂直的方向移位以便校正图像抖动。美国专利No.7,782,544讨论了一种变焦透镜，在其中通过将四单元变焦透镜中的整个第三透镜单元朝与光轴垂直的方向移动来校正图像抖动以便获得静止的图像。

尽管存在本领域的当前状态，但是存在对于具有小的透镜镜筒的外径、整体上小型化的尺寸以及大的孔径比的变焦透镜的需求。一般，为了实现整个变焦透镜的大孔径比和小型化的尺寸，必须增大变焦透镜的每个透镜单元的折光力并且减少每个透镜单元在变焦期间的移动量。然而，在以这种方式配置的变焦透镜中，随着每个透镜表面的折光力增大，透镜厚度也增大。因此，减小透镜系统的效果是不足的，并且难以校正各种像差。

在上面描述的四单元变焦透镜中，重要的是，适当地设定每个透镜单元的折光力、孔径光阑的位置、第一透镜单元和第三透镜单元的透镜配置等，以便获得整个透镜系统的小型化的尺寸和大的孔径比两者。如果孔径光阑的位置或者布置在孔径光阑附近的透镜单元（例如第三透镜）的透镜配置是不适当的，则难以获得整个变焦透镜的大的孔径比、减小的前透镜有效直径、减小的透镜镜筒直径和小型化的尺寸。

发明内容

本发明的方面涉及具有大的孔径比、整个变焦透镜的小型化的尺寸以及在从广角端到望远端的整个变焦范围上具有优秀的光学性能的变焦透镜，以及装备有该变焦透镜的图像拾取设备。

根据本发明的一个方面，一种变焦透镜从物侧到像侧依次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、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，在从广角端到望远端的变焦期间所有透镜单元被移动，其中孔径光阑被布置在第三透镜单元的像侧，第三透镜单元包括至少三个正透镜和一个负透镜，并且所述变焦透镜满足下面的条件式：

0.002<T23/fT<0.020

-1.8<f3/f2<-0.8,以及

-5.0<f1/f2<-3.0,

其中T23表示在所述变焦透镜处于望远端时从第二透镜单元中的最接近像侧的透镜表面到第三透镜单元中的最接近物侧的透镜表面的距离，fT表示在望远端处的整个变焦透镜的焦距，并且f1、f2和f3分别表示第一透镜单元、第二透镜单元和第三透镜单元的焦距。

从以下参考附图的示例性实施例的详细描述中，本发明更多的特征和方面对于本领域技术人员而言将变得清晰。

附图说明

被加入且构成说明书一部分的附图示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且与描述一起用来解释本发明的原理。

图1是示出根据本发明第一示例性实施例的在广角端处的变焦透镜的透镜截面图。

图2A和图2B是根据与本发明的第一示例性实施例对应的数值示例1的变焦透镜分别在广角端和望远端处的像差图。

图3是示出根据本发明第二示例性实施例的在广角端处的变焦透镜的透镜截面图。

图4A和图4B是根据与本发明的第二示例性实施例对应的数值示例2的变焦透镜分别在广角端和望远端处的像差图。

图5是示出根据本发明第三示例性实施例的在广角端处的变焦透镜的透镜截面图。