[发明专利]变焦透镜和具有所述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装备有所述变焦透镜的图像拾取设备。特别地，本发明涉及可用作诸如静态照相机、摄像机、监视照相机等之类的图像拾取设备的摄影光学系统的变焦透镜，并且涉及装备有所述变焦透镜的图像拾取设备。

背景技术

根据当前的市场偏好，希望的是，用于使用固态图像传感器的图像拾取设备中的摄影光学系统具有小的F数、广的视角和高的光学性能，并且是总尺寸小的变焦透镜。另外，还希望的是，减少在变焦期间需要的驱动源所需的功率，抑制在变焦期间会发生的微小的图像抖动，并且，第一透镜单元在变焦期间是不动的，以提高透镜筒的强度。

作为其中具有正折光力的透镜单元位于物侧的正引导型变焦透镜，已经使用了五单元变焦透镜，该五单元变焦透镜从物侧到像侧依次包括具有正折光力、负折光力、正折光力、负折光力和正折光力的第一透镜单元至第五透镜单元。美国专利No.5,388,004和美国专利No.7,609,446论述了具有广视角的小尺寸变焦透镜。更具体地说，在美国专利No.5,388,004和美国专利No.7,609,446中论述的变焦透镜中，在变焦期间第一透镜单元是不动的且位于像侧的多个透镜单元移动，并且，为了聚焦，除第一透镜单元以外的透镜单元移动。

如果第一透镜单元被设置为在变焦期间不动，并且，在正引导型变焦透镜中维持和计划预定的F数和高的光学性能的同时增大视角，则第一透镜单元的有效直径可能会变得极大。因此，透镜筒的总尺寸会变大。

另外，如果增大各透镜单元的折光力以增大小尺寸变焦透镜中的视角，则各种像差的量会增大到太高的水平，以至于不能被适当地校正。因此，适当地设置各透镜单元的折光力和用于在变焦期间移动各透镜单元的条件是重要的。

特别地，除非适当地设置用于在变焦期间移动孔径光阑的条件，实现其中前透镜的有效直径小且对于整个变焦范围具有广的视角和高的光学性能的变焦透镜会变得困难。

发明内容

本发明涉及具有广视角和前透镜的有效直径小的小尺寸变焦透镜和装备有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、孔径光阑、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和具有正折光力的第五透镜单元。在变焦透镜中，在从广角端到望远端的变焦期间，第一透镜单元被配置为保持不动，第二透镜单元、第三透镜单元和第四透镜单元被配置为相互独立地移动，并且，孔径光阑被配置为沿着向物侧凸起的轨迹移动。

根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征和方面将变得清晰。

附图说明

包含在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出本发明的示例性实施例、特征和方面，并且与描述一起用于解释本发明的原理。

图1A、1B和1C是根据本发明第一示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的透镜横截面图。

图2A、2B和2C是根据本发明第一示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图3A、3B和3C是根据本发明第二示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的透镜横截面图。

图4A、4B和4C是根据本发明第二示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图5A、5B和5C是根据本发明第三示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的透镜横截面图。

图6A、6B和6C是根据本发明第三示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图7A、7B和7C是根据本发明第四示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的透镜横截面图。

图8A、8B和8C是根据本发明第四示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图9A、9B和9C是根据本发明第五示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的透镜横截面图。

图10A、10B和10C是根据本发明第五示例性实施例的变焦透镜分别在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图11A、11B和11C是图示根据本发明第一示例性实施例的在执行图像稳定化操作时会发生的像差的横向像差图。

图12是图示根据本发明第一示例性实施例的在执行图像稳定化操作时会发生的像差的横向像差图。