[发明专利]变焦透镜和成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及变焦透镜和成像装置。具体地，本发明涉及具有高可变放大比率的变焦透镜，以及包括该变焦透镜的成像装置，该变焦透镜适合用于用来监测长距离区域的监视摄像机。

背景技术

传统地，变焦透镜作为光学系统用于监视摄像机，用来在港口等地监测或观察长距离区域。用于这种目的的变焦透镜需要具有至少50倍的高可变放大比率以及高性能。此外，这种变焦透镜需要应对近红外区中的波长从而在夜晚或浓雾中执行照相。此外，由于变焦透镜是高放大比率光学系统，所以期望提供抗振动功能。

针对具有高可变放大比率且适合于监测长距离区域的摄像机的变焦透镜，例如，日本未审专利公开No.2006-039005(专利文件1)公开了具有大约60倍的可变放大比率的变焦透镜。该透镜系统由正第一透镜组、负第二透镜组、正第三透镜组以及负第四透镜组构成。此外，通过将第二透镜组和第三透镜组沿着变焦透镜的光轴移动可以改变放大率。此外，日本未审专利公开No.2008-241884(专利文件2)公开了具有大约20倍的可变放大比率的变焦透镜。在专利文件2所公开的透镜系统中，用卓越的方法通过在第一透镜组中适当地设置折射能力的布置、阿贝数等来校正像差，尤其是色差。

专利文件1公开的变焦透镜获得了高可变放大比率。然而，为满足近年来高性能变焦透镜的要求，需要改进像差的校正，尤其是远摄端的色差的校正。同时，专利文件2所公开的变焦透镜具有高性能，但是可变放大比率大约为20倍。因此，当变焦透镜用于在港口等地的监视操作中监测长距离区域时，期望更高的可变放大比率。如上所述，很难在获得高可变放大比率的同时提供在整个可变放大范围内都具有卓越性能，并且在可见光到近红外光的波长带中可用的光学系统。此外，光学系统的尺寸具有变大的趋势以同时满足这些要求。然而，近年来，装置的紧凑性变得十分必要。

发明内容

考虑到以上情况，本发明的目的是提供具有高可变放大比率和高性能的变焦透镜，该变焦透镜可用在可见光到近红外光的波长带中而不会造成透镜系统尺寸变大。此外，本发明的另一目的是提供包括该变焦透镜的成像装置。

本发明的变焦透镜包括：

具有正折射能力的第一透镜组；

具有负折射能力的第二透镜组；

具有正折射能力的第三透镜组；以及

具有正折射能力的第四透镜组，这些透镜组从变焦透镜的物体侧按此顺序布置，

其中，通过沿变焦透镜的光轴移动第二透镜组和第三透镜组来改变它们之间的距离，从而改变变焦透镜的整个系统的焦距，以及

其中，第一透镜组包括两个接合透镜，和正透镜，两个接合透镜和正透镜从物体侧以此顺序布置，每个接合透镜由负凹凸透镜和正透镜从物体侧以此顺序接合在一起构成，负凹凸透镜是负透镜，以及

其中，满足以下公式(1)：

0.14＜fG1/ft＜0.26(1)，其中，

fG1是第一透镜组的焦距，以及

ft是整个系统在远摄端上的焦距。

在本发明的变焦透镜的第一透镜组中的两个接合透镜的每一个接合透镜中，负凹凸透镜和正透镜从变焦透镜的物体侧以此顺序接合在一起。

在本发明的变焦透镜中，第一透镜组可以由五个透镜构成(换言之，第一透镜组可以仅由五个透镜构成)，即：由负凹凸透镜和正透镜从物体侧以此顺序接合在一起所构成的接合透镜、由负凹凸透镜和正透镜从物体侧以此顺序接合在一起所构成的接合透镜，以及正透镜；两个接合透镜和正透镜从物体侧以此顺序布置。

在本发明的变焦透镜中，期望满足以下公式(2)和公式(3)：

vn＞48(2)；以及

vp＞75(3)，其中

vn是包括在第一透镜组中的所有负透镜针对d线的阿贝数的平均值，以及

vp是包括在第一透镜组中的所有正透镜针对d线的阿贝数的平均值。

在本发明的变焦透镜中，期望的是，当第一透镜组中的接合透镜(每个接合透镜由负凹凸透镜和正透镜接合在一起所构成)中的最靠近物体侧的接合透镜是第一接合透镜，并且第一透镜组中的接合透镜中位于距物体侧第二位置处的接合透镜是第二接合透镜时，满足以下公式(4)和公式(5)：

Δv1＜11    (4)；以及

Δv2＞50    (5)，其中

Δv1是组成第一接合透镜的负凹凸透镜与正透镜针对d线的阿贝数之间的差的绝对值，以及