[发明专利]变焦透镜和包括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，更具体地，涉及适合作为在图像拾取装置(诸如监视照相机、数字照相机、视频照相机和广播摄像机)中使用的图像拾取光学系统的变焦透镜。

背景技术

近年来，要在使用图像拾取元件的图像拾取装置中使用的图像拾取光学系统需要是能够以各种倍率拍摄图像并且具有允许变焦透镜支持像素数增加(分辨率增大)的图像拾取元件的高光学性能的广角变焦透镜。就增加的清晰度而言，例如，从标准清晰度(SD)分辨率到百万像素分辨率、全高清晰度(HD)分辨率和4K分辨率的过渡已经被加速。因而，要在图像拾取装置中使用的图像拾取光学系统需要是允许变焦透镜支持那些高分辨率图像拾取元件的具有高光学性能的变焦透镜。

另外，用于监视照相机的图像拾取光学系统需要具有高变焦比和监视时的高自由度，同时使得能够容易地通过一个照相机在广泛的区域上进行图像拍摄(具有增加的视角)。此外，这种图像拾取光学系统的整个系统需要是紧凑的，使得例如图像拾取光学系统可以容易地被安装在室内和室外并且不显眼。作为满足这些需要的变焦透镜，已知有负导型(negative lead type)变焦透镜，在每个负导型变焦透镜中，具有负折光力的透镜单元布置得最靠近物侧(定位成最靠近物侧)(日本专利申请公开No.2013-250338、日本专利申请公开No.2009-25801和日本专利申请公开No.2014-219543)。

在日本专利申请公开No.2013-250338中，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负、正、负和正折光力的第一透镜单元至第四透镜单元，其中在变焦期间每个透镜单元被配置为移动并且每对相邻透镜单元之间的间隔被改变。在日本专利申请公开No.2009-25801和日本专利申请公开No.2014-219543中的每个中，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负、负、正和正折光力的第一透镜单元至第四透镜单元，其中在变焦期间第二透镜单元和第三透镜单元被配置为移动并且每对相邻透镜单元之间的间隔被改变。

为了实现将高光学性能与小型化的整个透镜系统尺寸、增加的视角和增加的变焦比组合的负导型变焦透镜，重要的是适当地设置每个透镜单元的折光力、每个透镜单元的透镜配置以及其它因素。

在其中第一透镜单元被配置为在从广角端变焦到望远端期间移动的负导型变焦透镜的情况下，视角的进一步增加导致第一透镜单元的尺寸的增加。另外，变焦比的增加导致第一透镜单元的移动量的增加，这意味着整个透镜系统的尺寸增加。同时，在变焦期间第一透镜单元被配置为不移动的负导型变焦透镜的情况下，有必要适当地选择变倍透镜单元并且设置在变焦期间变倍透镜单元的移动量。否则难以在获得预定变焦比(高变焦比)的同时使整个透镜系统小型化。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种变焦透镜，该变焦透镜作为整个透镜系统是紧凑的，并且具有宽视角、高变焦比和在整个变焦范围上的高光学性能。

根据本发明的一个实施例，提供了一种变焦透镜，该变焦透镜按从物侧到像侧的顺序包括：具有负折光力的第一透镜单元；具有负折光力的第二透镜单元；以及具有正折光力的第三透镜单元，其中在变焦期间第一透镜单元不被移动用于变焦，第二透镜单元和第三透镜单元被移动，并且每对相邻透镜单元之间的间隔在变焦期间被改变，其中第一透镜单元包括至少两个负透镜，并且其中满足以下条件表达式：

0.70<|f1/(fw×ft)^(1/2)|<2.70；以及

0.60<D12w/BFw<5.30，

其中f1表示第一透镜单元的焦距，fw表示变焦透镜在广角端的焦距，ft表示变焦透镜在望远端的焦距，D12w表示在广角端在第一透镜单元和第二透镜单元之间的光轴上的间隔，并且BFw表示在广角端的后焦距。

从以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的另外特征将变得清楚。

附图说明

图1是在根据本发明的实施例1的变焦透镜的广角端的透镜横截面视图和移动轨迹图。

图2A是在实施例1的变焦透镜的广角端的像差图。

图2B是在实施例1的变焦透镜的中间变焦位置处的像差图。

图2C是在实施例1的变焦透镜的望远端的像差图。

图3是在根据本发明的实施例2的变焦透镜的广角端的透镜横截面视图和移动轨迹图。

图4A是在实施例2的变焦透镜的广角端的像差图。