[發明專利]變焦透鏡系統和包含變焦透鏡系統的圖像拾取裝置

有效

• 申請號: 201010149742.2
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN101852912A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 難波則廣
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G02B15/16
• 分類號: G02B15/16;H04N5/225
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 羅銀燕

技術領域

本發明涉及變焦透鏡系統，更特別地，涉及適用于諸如數字靜物照相機或視頻照相機的圖像拾取裝置的變焦透鏡系統。

背景技術

要求用于數字照相機、數字視頻照相機等中的變焦透鏡系統提供寬的場角、高的變焦比、小型的(compact)尺寸和高的光學性能。

在各使用固態圖像拾取元件的照相機(圖像拾取裝置)中，諸如低通濾波器或色校正濾波器的各種光學部件被設置在透鏡端部和固態圖像拾取元件之間。出于這種原因，要求用于這些圖像拾取裝置中的變焦透鏡系統提供長的后焦距(back?focus)。并且，為了防止顏色發暗(color?shading)，要求變焦透鏡系統提供優異的像側遠心特性。

作為被配置為容易地確保后焦距的光學系統，存在負先導(negative-lead)變焦透鏡系統，其中，具有負折光力的透鏡單元被設置為最接近物側。

這樣的變焦透鏡系統是已知的：所述變焦透鏡系統被減小尺寸且在像側是遠心的，并且包含按從物側到像側的順序布置的具有負折光力的第一透鏡單元、具有正折光力的第二透鏡單元和具有正折光力的第三透鏡單元(US?6822808、US?6498687、日本專利申請公開No.2004-61675、US?7333275、US?7215483、US?7113347、US?7295381)。

為了在包含這三個單元的變焦透鏡系統中，在使整個系統減小尺寸的同時在整個變焦范圍中獲得高的光學性能，適當地設定各透鏡單元的透鏡配置是重要的。

特別地，適當地設定構成第一透鏡單元的各透鏡的配置和材料以減少由變焦導致的各種像差的變化是重要的。

發明內容

根據本發明的變焦透鏡系統按從物側到像側的順序包含：具有負折光力的第一透鏡單元；具有正折光力的第二透鏡單元；和具有正折光力的第三透鏡單元，第一透鏡單元、第二透鏡單元和第三透鏡單元移動以執行變焦，其中，第一透鏡單元按從物側到像側的順序包含具有負折光力的第一透鏡元件和具有正折光力的第二透鏡元件，并且，其中，當第一透鏡元件的材料的折射率為N11、第二透鏡元件的材料的阿貝數為v12、并且第一透鏡元件在物側和像側的透鏡表面的曲率半徑分別為R11a和R11b時，滿足以下的條件：

1.81＜N11；

v12＜20.0；并且

0＜(R11a+R11b)/(R11a-R11b)≤1.0。

本發明可實現整個透鏡系統是小型的并且在整個變焦范圍上提供高的光學性能的變焦透鏡系統、以及包含該變焦透鏡系統的圖像拾取裝置。

從參照附圖對示例性實施例的以下描述，本發明的進一步的特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是示出根據本發明的第一實施例的變焦透鏡系統的光學截面圖。

圖2A、圖2B和圖2C是根據本發明的第一實施例的變焦透鏡系統中的像差圖。

圖3是示出根據本發明的第二實施例的變焦透鏡系統的光學截面圖。

圖4A、圖4B和圖4C是根據本發明的第二實施例的變焦透鏡系統中的像差圖。

圖5是示出根據本發明的第三實施例的變焦透鏡系統的光學截面圖。

圖6A、圖6B和圖6C是根據本發明的第三實施例的變焦透鏡系統中的像差圖。

圖7是示出根據本發明的第四實施例的變焦透鏡系統的光學截面圖。

圖8A、圖8B和圖8C是根據本發明的第四實施例的變焦透鏡系統中的像差圖。

圖9是示出根據本發明的第五實施例的變焦透鏡系統的光學截面圖。

圖10A、圖10B和圖10C是根據本發明的第五實施例的變焦透鏡系統中的像差圖。

圖11是示出根據本發明的圖像拾取裝置的主要部分的示意圖。

具體實施方式

根據本發明的變焦透鏡系統包含按從物側到像側的順序布置的具有負折光力的第一透鏡單元、具有正折光力的第二透鏡單元和具有正折光力的第三透鏡單元，并且移動各透鏡單元以執行變焦。

圖1是示出根據本發明的第一實施例的變焦透鏡系統在廣角端(短焦距端)的透鏡截面圖。圖2A、圖2B和圖2C分別是根據第一實施例的變焦透鏡系統中在廣角端、中間變焦位置和望遠端(長焦距端)的像差圖。第一實施例表示變焦比約為4.71并且孔徑比(apertureratio)約為2.94至6.00的變焦透鏡系統。圖3是根據本發明的第二實施例的變焦透鏡系統在廣角端的透鏡截面圖。圖4A、圖4B和圖4C分別是根據第二實施例的變焦透鏡系統中在廣角端、中間變焦位置和望遠端的像差圖。第二實施例表示變焦比約為4.72并且孔徑比約為2.88至6.05的變焦透鏡系統。