[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

本申请是申请号为201010184217.4、申请日为2010年5月21日、发明名称为“变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取装置”的发明专利申请的分案申请。

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装置，更特别地，涉及诸如摄像机、电子静态照相机、广播照相机或监视照相机之类的使用固态图像拾取元件的图像拾取装置，或者使用银盐胶片的图像拾取装置。

背景技术

用于图像拾取装置的图像拾取光学系统需要是具有短的透镜总长、小的尺寸、高的变焦比和高的分辨率的变焦透镜。

一般地，为了维持预定的变焦比并且减小整个系统的尺寸，需要加强构成变焦透镜的各透镜单元的折光力，并且还需要减少透镜的数量。但是，在这种变焦透镜中，为了伴随各透镜表面的折光力的增大而确保边缘厚度，透镜的厚度增大。特别地，透镜有效直径增大，并且，整个透镜系统不能被充分地缩短。同时，难以校正诸如望远端处的色差之类的各种像差。此外，伴随变焦比的增大，由组装透镜或透镜单元时的倾斜或偏心导致的误差增大。当透镜或透镜单元的偏心的敏感度较大时，光学性能由于偏心而大大劣化，或者，光学性能在防抖操作中大大劣化。因此，优选尽可能地减小各透镜或各透镜单元的偏心的敏感度。

从物侧到像侧依次包含分别具有正折光力、负折光力和正折光力的第一透镜单元、第二透镜单元和第三透镜单元以及包含至少一个透镜单元的随后的后组的正引导型变焦透镜是已知的。例如，从物侧到像侧由具有正折光力、负折光力、正折光力和正折光力的四个透镜单元构成的变焦透镜是已知的(美国专利第7,190,529号)。

从物侧到像侧由具有正折光力、负折光力、正折光力、正折光力和正折光力的五个透镜单元构成的变焦透镜也是已知的(美国专利第7,286,304号)。

此外，从物侧到像侧由具有正折光力、负折光力、正折光力、负折光力和正折光力的五个透镜单元构成的变焦透镜是已知的(美国专利第6,594,087号)。

在这些四组变焦透镜和五组变焦透镜中，为了实现高的变焦比和整个透镜系统的小型化并且还获得良好的光学性能，适当地设定各透镜单元的折光力或透镜配置或者各透镜单元在变焦操作中的移动条件等是重要的。特别地，为了减小透镜有效直径、减小整个照相机的尺寸并且还很好地校正诸如望远端处的色差之类的各种像差，适当地设定第一透镜单元的折光力或者第一透镜单元在变焦操作中的移动条件等是重要的。如果这些配置没有被适当地设定，那么难以减小整个系统的尺寸并获得具有宽场角和高的变焦比并且还具有高的光学性能的变焦透镜。

发明内容

本发明提供一种变焦透镜，所述变焦透镜具有整体上小型化的光学系统，具有宽场角和高的变焦比，并且还在整个变焦范围中获得高的光学性能。

作为本发明的一个方面，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包含至少一个透镜单元的后组。所述透镜单元中的每一个被配置为移动使得广角端处的透镜总长比望远端处的透镜总长更长，以执行变焦操作。满足以下的条件式：

20.0＜f1/fw＜50.0

7.5＜M1/fw＜40.0

0.2＜M1/ft＜0.8

这里，M1是广角端和望远端处的第一透镜单元的相对于成像面的移动量，f1是第一透镜单元的焦距，fw和ft是广角端和望远端处的整个系统的焦距。

作为本发明的另一方面，一种图像拾取装置包括变焦透镜和固态图像拾取元件，所述固态图像拾取元件被配置为接收通过变焦透镜形成的图像的光。

通过参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征和方面将变得清晰。

附图说明

图1是本发明的实施例1中的广角端处的变焦透镜的截面图。

图2A～2C分别是本发明的实施例1中的广角端、中间变焦位置和望远端处的变焦透镜的像差图。

图3是本发明的实施例2中的广角端处的变焦透镜的截面图。

图4A～4C分别是本发明的实施例2中的广角端、中间变焦位置和望远端处的变焦透镜的像差图。

图5是本发明的实施例3中的广角端处的变焦透镜的截面图。

图6A～6C分别是本发明的实施例3中的广角端、中间变焦位置和望远端处的变焦透镜的像差图。

图7是本发明的实施例4中的广角端处的变焦透镜的截面图。

图8A～8C分别是本发明的实施例4中的广角端、中间变焦位置和望远端处的变焦透镜的像差图。