[发明专利]变焦透镜和包括变焦透镜的图像拾取设备

说明书

技术领域

本发明涉及变焦透镜和包括变焦透镜的图像拾取设备，更具体地，涉及适合于在静态照相机、视频摄像机、数字静态照相机、监视照相机等中使用的变焦透镜等，以及包括所述变焦透镜的图像拾取设备。

背景技术

近来，已普遍使用包括诸如CCD和CMOS器件之类的固态图像拾取元件的数字静态照相机和数字视频摄像机。固态图像拾取元件中包括的像素数量已增大，因此具有高光学性能的小型高放大倍率光学系统已被广泛使用。

例如，美国专利No.7,177,092讨论了具有从广角范围到望远范围的高变焦比(大约为10)的宽视场角变焦透镜。

此外，日本专利特开No.2007-47538讨论了具有从广角范围到望远范围的高变焦比(大约为10)的小型变焦透镜。

在根据美国专利No.7,177,092的变焦透镜中，广角端的视场角2ω为76°，而变焦比约为10。因此，获得大的视场角和高变焦比。然而，望远端的总体透镜长度相对较大。

根据日本专利特开No.2007-47538，提供了具有约为10的高变焦比的小型变焦透镜。然而，在从广角端到望远端的变焦过程中，子午截面中出现大的像面变化。

发明内容

本发明提供了具有高光学性能和广角端的大视场角的小型高变焦比变焦透镜，以及包括所述变焦透镜的图像拾取设备。

根据本发明的一个方面，一种变焦透镜包括：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、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。从物侧到像侧依次布置所述第一透镜单元、所述第二透镜单元、所述第三透镜单元、所述第四透镜单元和所述第五透镜单元。在从广角端到望远端变焦期间，所有透镜单元被移动，使得第一透镜单元和第二透镜单元之间的距离增大，第三透镜单元和第五透镜单元之间的距离增大。满足下述条件：

0.01≤(|f4|/f5)/Z≤0.11

Z＝ft/fw

其中，f4是第四透镜单元的焦距，f5是第五透镜单元的焦距，fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距，而ft是整个变焦透镜系统在望远端的焦距。

参照附图，本发明的更多特征将从示例性实施例的下述描述变得清晰。

附图说明

图1是根据本发明的第一数值例子的变焦透镜在广角端的截面图；

图2A至2C示出根据本发明的第一数值例子的变焦透镜的像差图；

图3是根据本发明的第二数值例子的变焦透镜在广角端的截面图；

图4A至4C示出根据本发明的第二数值例子的变焦透镜的像差图；

图5是根据本发明的第三数值例子的变焦透镜在广角端的截面图；

图6A至6C示出根据本发明的第三数值例子的变焦透镜的像差图；

图7是根据本发明的第四数值例子的变焦透镜在广角端的截面图；

图8A至8C示出根据本发明的第四数值例子的变焦透镜的像差图；

图9是根据本发明的第五数值例子的变焦透镜在广角端的截面图；

图10A至10C示出根据本发明的第五数值例子的变焦透镜的像差图；

图11是根据本发明的第六数值例子的变焦透镜在广角端的截面图；

图12A至12C示出根据本发明的第六数值例子的变焦透镜的像差图；

图13是根据本发明的第七数值例子的变焦透镜在广角端的截面图；

图14A至14C示出根据本发明的第七数值例子的变焦透镜的像差图；

图15是示出根据本发明的实施例的图像拾取设备的主要部分的示意图。

具体实施方式

将参照附图描述根据本发明的实施例的变焦透镜。

根据本发明的实施例的每一个变焦透镜，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、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。

在根据本发明的实施例的每一个变焦透镜中，所有的透镜单元在从广角端到望远端的变焦期间移动。更具体地讲，透镜单元移动，使得第一和第二透镜单元L1和L2之间的距离在望远端比在广角端大，且第三和第五透镜单元L3和L5之间的距离在望远端比在广角端大。

因为所有透镜单元在从广角端到望远端的变焦期间移动，可增大变焦比并同时减小尺寸。

更具体地讲，在变焦期间，通过增大第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的距离而改变放大倍率。然而，第三透镜单元L3也在变焦期间移动，从而在望远端，入射光瞳可移动至合适的位置。因此，可减小透镜直径。