[发明专利]变焦透镜和包括该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和包括该变焦透镜的图像拾取装置，该变焦透镜和图像拾取装置适于使用固态图像拾取元件的图像拾取装置(诸如摄像机、电子静态照相机、广播级摄像机或监视摄像机)，或诸如卤化银胶片照相机的图像拾取装置。

背景技术

近年来，使用固态图像拾取元件的图像拾取装置(诸如摄像机、数字静态照相机、广播级摄像机或监视摄像机)以及卤化银胶片照相机作为整个装置已被减小尺寸。而且，要求用于该图像拾取装置的摄影光学系统是具有短的总透镜长度、紧凑的(小的)尺寸以及高变焦比(高倍率)的高分辨率变焦透镜。作为满足这些要求的变焦透镜，已知正前置(positive lead)类型的变焦透镜，其具有如下这样的透镜单元，该透镜单元从物侧到像侧顺序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，以及包括这些单元之后的至少一个透镜单元的后组。作为正前置类型的变焦透镜，已知由从物侧到像侧顺序具有正折光力、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。

在美国专利No.7,738,181中，对于第一透镜单元的正透镜使用低色散材料，以便在望远侧执行色差的适当校正。另外，已知由从物侧到像侧顺序具有正折光力、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(美国专利No.7,286,304)。另外，已知由从物侧到像侧顺序包括正折光力、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。美国专利No.7,177,092公开了具有近似10的变焦比的变焦透镜。

一般地，为了获得具有尺寸减小的整个系统且同时具有预定变焦比的变焦透镜，需要提高构成变焦透镜的每个透镜单元的折光力(光焦度＝焦距的倒数)，以便减少透镜的数目。然而，这种变焦透镜具有伴随变焦的大的像差变化，并且难以在整个变焦范围上获得高的光学性能。特别地，有效前透镜直径变大，并且整个透镜系统的尺寸减小变得不足。同时，难以在望远端校正各种像差(诸如色差)。

在上述四单元变焦透镜或五单元变焦透镜中，为了获得高变焦比并且减小整个透镜系统的尺寸并同时获得良好的光学性能，重要的是适当设定每个透镜单元的折光力和透镜配置，以及变焦时每个透镜单元的移动条件。特别地，重要的是适当设定第一透镜单元和第二透镜单元的透镜配置以及在变焦时第一透镜单元和第三透镜单元的移动条件。除非适当设定这些结构，否则难以获得具有小的整个系统、高变焦比和高光学性能的变焦透镜。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有小的整个光学系统、高变焦比和整个变焦范围上的高光学性能的变焦透镜，以及提供一种包括该变焦透镜的图像拾取装置。

根据本发明的变焦透镜从物侧到像侧顺序包括：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、以及包括至少一个透镜单元的后组，其中：相对于广角端，在望远端，第一透镜单元和第二透镜单元之间的间距增加，第二透镜单元和第三透镜单元之间的间距减小，并且第三透镜单元和后组之间的间距改变，第一透镜单元包括两个正透镜和一个负透镜，并且第二透镜单元包括一个负透镜和一个正透镜，并且满足下列条件表达式：

80.0＜v1p；

1.0＜f1p/f1＜1.6；

v2p＜18.4；和

1.90＜N2p，

其中vlp表示构成第一透镜单元的两个正透镜中的具有最大阿贝数的一个正透镜的材料的阿贝数，N2p和v2p分别表示第二透镜单元的正透镜的材料的折射率和阿贝数，f1表示第一透镜单元的焦距，并且flp表示构成第一透镜单元的两个正透镜中的具有最大阿贝数的一个正透镜的焦距。

根据本发明，获得了一种具有小的整个光学系统、高变焦比和整个变焦范围上的高光学性能的变焦透镜。

从下文参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1A、1B和1C分别示出了根据本发明的数字实施例1的在广角端、中间变焦位置和望远端的透镜截面。

图2A、2B和2C分别是根据本发明的数字实施例1的在广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。

图3A、3B和3C分别示出了根据本发明的数字实施例2的在广角端、中间变焦位置和望远端的透镜截面。

图4A、4B和4C分别是根据本发明的数字实施例2的在广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。

图5A、5B和5C分别示出了根据本发明的数字实施例3的在广角端、中间变焦位置和望远端的透镜截面。