[发明专利]变焦透镜和配备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，尤其涉及适于在诸如数字静态照相机、视频照相机、监视照相机、广播照相机或卤化银胶片照相机的图像拾取装置中所使用的摄影透镜的变焦透镜。

背景技术

近年来，诸如数字静态照相机、视频照相机、使用固态图像传感器的监视照相机或卤化银胶片照相机的图像拾取装置在保持高功能性的同时被小型化。在用于上述的类型的图像拾取装置中的摄影光学系统中，需要小型化、具有短的透镜长度并在整个变焦范围上具有高的分辨率的变焦透镜。另外，为了即使在短的拍摄距离上也获得宽的图像感测范围，要求变焦透镜在广角端处具有宽的视角和短的焦距。

在现有技术的当前状态中，已知存在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的四单元变焦透镜。美国专利No.7760441和美国专利No.7830613讨论了通过移动各透镜单元执行变焦并在通过移动第四透镜单元校正由变焦导致的像面变化的同时执行聚焦的后焦点型四单元变焦透镜。

为了在用于图像拾取装置中的变焦透镜中伴随宽的视角和高的变焦比在整个变焦范围上获得高的光学性能，合适地设定变焦类型、各透镜单元的折光力、各透镜单元的透镜配置和其它类似的参数是重要的。对于上述的四单元变焦透镜，合适地设定各透镜单元的透镜配置、由变焦导致的第一透镜单元和第三透镜单元的移动量、以及第一透镜单元和第三透镜单元的折光力（焦距的倒数）等是重要的。

另外，合适地设定由变焦导致的第二透镜单元的移动量、以及第二透镜单元和第四透镜单元的折光力等是重要的。如果这种配置不被合适地设定，那么，在小型化的变焦透镜中，难以在整个变焦范围上获得高的光学性能并保持宽的视角和高的变焦比。

美国专利No.7760441和美国专利No.7830613分别讨论了具有数量更少的构成透镜并能够保持高的变焦比的可回缩变焦透镜。在这种类型的变焦透镜中，当其回缩时，其总体尺寸可显著减小。但是，由于在变焦期间第一透镜单元的移动量比第三透镜单元的移动量大，因此，总光学长度趋于保持过大。

另外，由于变焦期间第一透镜单元的移动量大，因此，为了在其回缩时获得薄的形状，有必要设置多段透镜镜筒。因此，透镜镜筒的配置变得复杂，并且，其尺寸趋于在径向上增大。如果各透镜面的折光力增大以获得薄的形状，那么轴上色差、倍率色差和彗形像差在广角端处增大，使得这样的各种类型的像差的校正趋于困难。

美国专利No.7430079讨论了具有约×10的高变焦比同时可在回缩时被小型化的变焦透镜。但是，为了实现高的变焦比，第一透镜单元的折光力增大，并且，轴上色差或倍率色差在广角端处增大，使得这样的各种类型的像差的校正趋于困难。

发明内容

本发明的各方面针对变焦透镜和配备有变焦透镜的图像拾取装置的实施例，该变焦透镜在使整个变焦透镜小型化的同时以宽的视角和高的变焦比在整个变焦范围上具有高的光学性能。

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沿其光轴布置的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。第一透镜单元包括通过胶合从物侧到像侧顺序的负透镜和正透镜获得的胶合透镜，第二透镜单元从物侧到像侧依次包含负透镜、负透镜和正透镜，第三透镜单元从物侧到像侧依次包含正透镜和负透镜，以及，第四透镜单元包含正透镜。在从广角端到望远端的变焦期间，第一到第四透镜单元移动，使得第一与第二透镜单元之间的距离增大、第二与第三透镜单元之间的距离减小、并且第三与第四透镜单元之间的距离增大，并且，满足以下的条件：

1.0<M3/M1<3.0；和

2.5<f1/f3<8.0，

其中，M1和M3分别表示在从广角端到望远端的变焦期间第一透镜单元和第三透镜单元的移动量，f1和f3分别表示第一透镜单元和第三透镜单元的焦距。

从参照附图对示例性实施例的以下的详细描述，本发明的其它特征和方面将变得清晰。

附图说明

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，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是示出根据本发明的第一实施例的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。

图2A、图2B和图2C分别是根据第一实施例的变焦透镜在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图3是根据第二实施例的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。