[发明专利]变焦透镜和图像获取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的变焦透镜和一种新的图像获取装置。尤其，本发明涉及一种小型变焦透镜和一种使用该变焦透镜的图像获取装置。

背景技术

为了在照相机上记录一目标图像，已知一种在采用例如CCD(电荷耦合器件)或者CMOS(互补金属氧化物半导体)的光电转换元素的图像获取装置上记录该目标图像的方法。在该方法中，形成在图像获取装置上的目标图像通过使用相应的光电转换元件将目标图像的强度转换为电输出被记录。

例如，用于通过使用这些光电转换元件的图像获取元件记录目标图像的所谓的数码摄像机和数码照相机的适当的变焦透镜已知有负-正-正的3组变焦透镜。

通过从物侧顺次排列来配置该负-正-正3组变焦透镜，三个透镜组的第一透镜组具有负屈光力，第二透镜组具有正屈光力以及第三透镜组具有正屈光力。当透镜位置从具有最短焦距的最大广角状态变化到具有最长焦距的最大远距照相状态时，至少第二透镜组向物侧移动，并且第一和第三透镜组沿光轴方向移动以便第一透镜组和第二透镜组之间的距离减小，第二透镜组和第三透镜组之间的距离增加。

例如，已知的有公开号2000-89110，2002-277740，2001-318311和2003-307677的日本未审核专利申请中所具体描述的装置。

然而，已知的负-正-正3组变焦透镜中存在一个问题。即，最大广角状态的整个透镜长度很大，使得其难以缩小照相机机身的高度。此外，用于移动第一透镜组的凸轮轨道的倾斜太陡峭不能确保充分的停止精度。

发明内容

考虑到上述问题，本发明期望提供一种适于小型化照相机机身的变焦透镜，和一种使用该变焦透镜的图像获取装置。

根据本发明的一实施例，提供一种变焦透镜，其包括具有负屈光力的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组和具有正屈光力的第三透镜组，该第一、第二、和第三透镜组从物侧起以此次序被设置。当透镜位置状态从最大广角状态向最大远距照相状态变化时，所有的透镜组沿光轴方向移动，并且至少第二透镜组向物侧移动，第三透镜组向像侧移动，使得第一透镜组和第二透镜组之间的距离减小并且第二透镜组和第三透镜组之间的距离增大。当目标位置变化时，第三透镜组移动以执行近距离聚焦。第一透镜组由凹面朝向像侧并且像侧透镜表面是非球面的负透镜元件、和凹面朝向像侧的弯月形的正透镜元件组成，正透镜元件设置在负透镜元件的像侧上，两者间具有气隙。第二透镜组由一个正透镜元件，和一个由一个双凸形的正透镜和一个双凹形的负透镜组成的胶合透镜组成，该胶合透镜布置在正透镜元件的像侧，两者间具有气隙。第三透镜组由一个正透镜元件组成，其中物侧透镜表面和像侧透镜表面中的至少一个是非球面。该变焦透镜满足以下条件式(1)：0.12＜24·fw＜0.22，其中φ24是第二透镜组中布置的胶合透镜的胶合面的屈光力，其由以下方程式定义：24＝(n5-n4)/R24(n5＜n4)，其中n5是构成第二透镜组中布置的胶合透镜的负透镜的关于d线(具有587.6nm的波长)的折射率；n4是构成第二透镜组中布置的胶合透镜的正透镜的关于d线的折射率；R24是第二透镜组中布置的胶合透镜的胶合面的曲率半径；以及fw是整个透镜系统在最大广角状态的焦距。

根据本发明一实施例的图像获取装置包括根据上述本发明实施例的变焦透镜和用于将由该变焦透镜形成的光学图像转换成为电信号的固体图像获取元件。

根据本发明的实施例，可小型化照相机机身。

附图说明

图1示出本发明变焦透镜的一实施例中的屈光布置的示意图；

图2示出本发明变焦透镜的第一实施例的透镜结构的示意图；

图3、4和5是数值示例1的像差曲线图，其中具体的数值被用于第一实施例，尤其地，图3示出最大广角状态中的球面像差、像散差、畸变像差和横向像差，图4A和4B示出中间焦距状态中的上述像差，图5示出最大远距照相状态中的上述像差；

图6示出本发明变焦透镜的第二实施例的透镜结构的示意图；

图7、8和9是数值示例2的像差曲线图，其中具体的数值示例被用于第二实施例，尤其地，图7示出最大广角状态中的球面像差、像散差、畸变像差和横向像差，图8示出中间焦距状态中的上述像差，图9示出最大远距照相状态中的上述像差些；

图10示出本发明变焦透镜的第三实施例的透镜结构的示意图；

图11、12和13是数值示例3的像差曲线图，其中具体的数值示例被用于第三实施例，尤其地，图11示出最大广角状态中的球面像差、像散差、畸变像差和横向像差，图12示出中间焦距状态中的上述像差，图13示出最大远距照相状态中的上述像差；