[发明专利]变焦透镜和包含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含变焦透镜的图像拾取装置，更特别地，涉及适于用于图像拾取装置中的成像透镜的变焦透镜，该图像拾取装置诸如数字静物照相机、视频照相机、监视照相机、TV照相机或胶片照相机。

背景技术

用作在使用固态图像拾取元件的诸如视频照相机、监视照相机或数字静物照相机的图像拾取装置中的成像光学系统的变焦透镜需要具有小型化尺寸、宽的视角、高的变焦比和高的光学性能。作为满足这些要求的变焦透镜，四单元变焦透镜是已知的，该四单元变焦透镜从物侧到像侧依次包含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和具有正折光力的第四透镜单元。在这些透镜单元中，第二透镜单元对于变焦移动，并且，第四透镜单元校正由于变焦导致的像面变化。

在四单元变焦透镜中，第一透镜单元和第三透镜单元不移动。当视角增加时，前透镜有效直径增加，并且，这使得难以减小整个变焦透镜的尺寸。因此，提出包含由第五或第六透镜形成的第一透镜单元的变焦透镜，以减小在增加视角时的前透镜有效直径的增加。

美国专利No.7463427公开了一个实施例，在该实施例中，第一透镜单元包含从物侧到像侧依次为负透镜、正透镜、负透镜、正透镜和正透镜的五个透镜，成像视角在广角端为约78度并且变焦比为约5～10。

美国专利No.7760440公开了一个实施例，在该实施例中，第一透镜单元包含从物侧到像侧依次为负透镜、正透镜、正透镜、负透镜、正透镜和正透镜的六个透镜，成像视角在广角端为约80度并且变焦比为约10。

为了在确保宽视角的同时实现整个变焦透镜的小型化，构成变焦透镜的透镜单元的折光力增加。但是，如果简单地增加透镜单元的折光力，则由于变焦导致的像差的变化增加，并因此难以在整个变焦范围上获得高的光学性能。

为了在保持上述的四单元变焦透镜的小型化的同时获得宽的视角，适当地设定第一透镜单元的折光力和透镜配置以及第一透镜单元和第二透镜单元的光学布置是重要的。特别是当第一透镜单元的透镜配置不被适当设定时，难以在确保宽视角的同时减小整个变焦透镜的尺寸，并且由于变焦导致的像差的变化增加。这使得难以获得高的光学性能。

发明内容

本发明提供具有宽视角和小型化尺寸并在整个变焦透镜范围上具有高的光学性能的变焦透镜和包括变焦透镜的成像装置。

根据本发明一个方面的变焦透镜包括：具有正折光力的第一透镜单元；具有负折光力并被配置为在变焦操作中移动的第二透镜单元；具有正折光力的第三透镜单元；和具有正折光力并被配置为在变焦操作中移动的第四透镜单元。第一透镜单元具有位置最接近物侧的负透镜，并且包含至少5个透镜。满足以下的条件式：

-5.0＜h12w/fw＜-1.2

9.0＜f1/fw＜15.0

这里，h12w表示第一透镜单元和第二透镜单元的广角端处的主点之间的距离，fw表示广角端处的整个变焦透镜的焦距，f1表示第一透镜单元的焦距。

参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是根据第一实施例的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。

图2A、图2B和图2C分别是第一实施例的变焦透镜在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图3是根据第二实施例的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。

图4A、图4B和图4C分别是第二实施例的变焦透镜在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图5是根据第三实施例的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。

图6A、图6B和图6C分别是第三实施例的变焦透镜在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图7是根据第四实施例的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。

图8A、图8B和图8C分别是第四实施例的变焦透镜在广角端、中间变焦位置和望远端处的像差图。

图9是示出应用本发明的变焦透镜的视频照相机的主要部分的示意图。

具体实施方式

以下将描述根据本发明的变焦透镜和图像拾取装置的实施例。本发明的变焦透镜从物侧到像侧依次包含具有正折光力的第一透镜单元、具有负折光力并被配置为在变焦中移动的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元、和具有正折光力并被配置为在变焦中移动的第四透镜单元。第四透镜单元在聚焦中移动。有时在第一透镜单元的物侧和第四透镜单元的像侧中的至少一个上设置诸如改焦透镜(converterlens)的具有折光力的透镜单元。