[发明专利]变焦透镜和图像拾取设备

说明书

技术领域

本发明涉及具有四个透镜组的变焦透镜和装备有该变焦透镜的图像拾取设备。

背景技术

迄今，具有四个透镜组的变焦透镜被广泛地已知为安装在诸如消费者摄像机、监视相机等之类的图像拾取装置上的普通变焦透镜。变焦透镜包括按顺序从物体侧设置的具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组和具有正折光力的第四透镜组，并且在变焦时，在第二透镜组沿光轴方向移动时，第四透镜组移动以校正由于变焦而引起的图像平面位置变化以进行聚焦。进一步，其中添加作为固定透镜组的第五透镜组的具有五个透镜组的变焦透镜也是已知的。

例如，作为具有高变焦比的变焦透镜，已知一种非常紧凑的变焦透镜，例如，如在专利文献1和2中所描述的。

专利文献1中描述的变焦透镜(以下，也称为“常规示例1的变焦透镜”)具有高达约34倍的变焦比，并且仍然被构造得非常紧凑。在常规示例1的变焦透镜中，第二透镜组包括从物体侧设置的三个负透镜，并且具有大于2.0的折射率的材料被设置为负透镜中的一个以增加第二透镜组的折光力。这允许减小前透镜直径，并且在变焦时最小化第二透镜组的移动量，从而实现小型化。

专利文献2中描述的变焦透镜(以下，也称为“常规示例2的变焦透镜”)也被构造的非常紧凑，且具有少量的透镜，即使该变焦透镜具有高达约39倍的高变焦比。通过将具有大于2.0的折射率的材料设置到第二透镜组中最靠近物体侧的透镜可以使常规示例2的变焦透镜小型化。

进一步，例如，具有例如约19倍的大放大率但仍然紧凑的变焦透镜是已知的，例如，如在专利文献3和4中所描述的。以下，在专利文献3中所述的变焦透镜还被称为“常规示例3的变焦透镜”，在专利文献4中所述的变焦透镜描述还被称为“常规示例4的变焦透镜”。

在常规示例3和4中的分别具有四组结构和五组结构的变焦透镜中的每一个中，第一透镜组具有类似的结构，其中由负透镜和正透镜形成的粘合透镜被设置成最靠近物体侧，并且还另外设置一个或两个正透镜。

进一步，其中虽然变焦比为约10倍、具有大于30的阿贝数的材料用于第一透镜组中的负透镜的变焦透镜也是已知的，例如，如在专利文献5中描述(以下，也称为“常规示例5的变焦透镜)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本未审查专利公开No.2007-148340

专利文献2：日本未审查专利公开No.2009-192598

专利文献3：日本未审查专利公开No.2008-158418

专利文献4：日本未审查专利公开No.2008-164725

专利文献5：日本未审查专利公开No.2003-098434

发明内容

同时，在装配有这种变焦透镜的图像拾取装置中存在在维持或者甚至减小当前尺寸的同时增加变焦比的强烈需求。例如，在监视应用等中，可能存在其中需要图像拾取装置符合具有增强规格的具体标准尺寸的情况。还可能存在其中在诸如变焦比之类的规格增强时除了牺牲一定的光学性能之外没有别的选择的情况。在这种情况中，重要的是评估和确定应当优先且允许降低到一定程度的光学性质，并且组合每个部件以便可以获得合适的性能。

常规示例1和2的变焦透镜是在严格地限制所述变焦透镜的尺寸的同时已经实现高变焦比的典型示例。然而，所述变焦透镜也可以被视为变焦稍微减小或增加的专用设计。如果考虑改变性能和尺寸之间的平衡，稍微有利于增强常规示例1和2的变焦透镜的性能，则可能存在设计第二透镜组的结构的空间。

例如，利用高折射率材料的变焦透镜有利于小型化，但从横向色像差的校正的观点看是不利的，这是因为这种材料导致高的色散。其中如在常规示例2的变焦透镜中一样三个负透镜设置在第二透镜组的物体侧的结构对于小型化是有利的，但像差的量增加。

因而，需要构造一种变焦透镜使得第二透镜组的移动量在变焦时不会变得太大，同时选择具有尽可能低的色散的材料，即使所述材料的折射率小于上述高折射率材料的折射率。