[发明专利]变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取装置

说明书

技术领域

本发明涉及变焦透镜和可在其上使用变焦透镜的图像拾取装置。更具体地，本发明涉及用作诸如数字静止照相机、摄像机、电视(TV)照相机、监视照相机或卤化银胶片照相机之类的图像拾取装置的拍摄光学系统的变焦透镜。

背景技术

近年来，用于诸如数字照相机或摄像机的图像拾取装置中的图像传感器中的单位面积的像素数不断增大。为了最佳地利用这些高度先进的图像传感器，希望用于图像拾取装置中的拍摄透镜能够适当地校正色差以及诸如球面像差或彗形像差的单色(单波长)像差。另外，希望用于这样的图像拾取装置中的拍摄透镜被小型化并具有高的变焦比。此外，希望其在望远端处的焦距是长的、具有高的变焦比的变焦透镜能够适当地执行初级消色差(primary achromatism)并且还能够适当地校正次级光谱(secondary spectrum)。

为了满足以上要求，已使用在最接近物侧的位置处包含具有正折光力的透镜单元的具有高变焦比的正引导型变焦透镜。美国专利No.6,594,087讨论了一种对于包含于第一透镜单元中的透镜使用低的且异常色散的材料并且能够适当地校正色差的正引导型变焦透镜。

日本专利申请公开No.2006-113453讨论了一种从物侧到像侧依次包含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、以及具有正折光力的第四透镜单元的四单元变焦透镜。在日本专利申请公开No.2006-113453中讨论的变焦透镜对于第三透镜单元使用由具有异常色散的低色散材料制成的透镜。

另外，美国专利No.7,304,805讨论了从物侧到像侧依次包含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、具有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的五单元变焦透镜。在美国专利No.7,304,805中讨论的变焦透镜对于第一透镜单元使用具有异常色散的透镜。

对于正引导型变焦透镜，减小整个变焦透镜的尺寸并且同时实现高的变焦比是相对容易的。但是，如果仅增大正引导型变焦透镜的变焦比，那么在望远端处的变焦区域中出现轴上色差的大量次级光谱。

为了减少色差，在变焦透镜内的适当位置处使用由具有异常色散的低色散材料制成的透镜是有效的。为了适当地校正色差，基于透镜材料的特性(阿贝数或相对部分色散等)来最佳地设定包含于变焦透镜中的各透镜单元的折光力是重要的。

特别地，在上述的包含五个或四个透镜单元的正引导型变焦透镜中，除非构成包含于具有正折光力的第三透镜单元中的透镜的材料的特性被适当地设定，否则，变得难以在增大变焦比时减少望远端处的次级光谱。结果，变得难以对于整个变焦范围实现高的光学性能。

发明内容

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含：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；以及包含一个或更多个透镜单元的后部透镜单元。在变焦期间，各相邻的透镜单元之间的间隔变化，使得第一透镜单元与第二透镜单元之间的间隔在望远端处比在广角端处大，并且第二透镜单元与第三透镜单元之间的间隔在望远端处比在广角端处小。第三透镜单元包含至少一个负透镜。当vd3n和θgF3n分别为负透镜的材料的阿贝数和相对部分色散时，满足以下条件：

(-1.68×10^-3×vd3n+0.570)＜θgF3n＜(3.15×10^-4×vd3n²-1.86×10^-2×vd3n+0.878)，

5＜vd3n＜27。

对于本领域普通技术人员而言，参照附图阅读示例性实施例的以下详细的描述，本发明的其它特征和方面将变得清晰。

附图说明

被包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的示例性实施例、特征和方面，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据第一示例性实施例的变焦透镜在广角端处的透镜断面图。

图2A、图2B和图2C分别是根据第一示例性实施例的变焦透镜在广角端处、在中间焦距处、以及在望远端处的像差图。

图3是根据第二示例性实施例的变焦透镜在广角端处的透镜断面图。

图4A、图4B和图4C分别是根据第二示例性实施例的变焦透镜在广角端处、在中间焦距处、以及在望远端处的像差图。

图5是根据第三示例性实施例的变焦透镜在广角端处的透镜断面图。

图6A、图6B和图6C分别是根据第三示例性实施例的变焦透镜在广角端处、在中间焦距处、以及在望远端处的像差图。