[發明專利]變焦透鏡和圖像拾取裝置

有效

• 申請號: 201110197079.8
• 申請日: 2011-07-08
• 公開（公告）號: CN102331619A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 山崎真司;齋藤慎一郎
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G02B15/177
• 分類號: G02B15/177;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: 李穎

技術領域

本發明涉及用于諸如攝像機和數字靜物照相機的圖像拾取裝置的變焦透鏡。

背景技術

使用諸如CCD傳感器和CMOS傳感器的圖像拾取元件的諸如攝像機、監視照相機、數字靜物照相機、廣播照相機的圖像拾取裝置需要具有小的配置、寬的視角、高的變焦比和對于圖像拾取元件的高像素密度的高的光學性能的變焦透鏡。特別地，對于暗物體的夜間攝影等，需要具有小的F數的變焦透鏡。

為了滿足這些要求，日本專利公開No.2009-204699(“JP”)公開了一種兩單元變焦透鏡，該兩單元變焦透鏡從物側到像側依次包括具有負折光力的第一透鏡單元和具有正折光力的第二透鏡單元。該兩單元變焦透鏡通過沿光軸方向移動第二透鏡單元來使倍率變化，并且，通過移動第一透鏡單元來校正與倍率變化相關的像面波動。另外，該兩單元變焦透鏡是具有超過100°的超寬視角的可變焦距(vari-focal)型變焦透鏡。

JP?2009-208969和JP?2005-099091公開了一種在上面的兩單元變焦透鏡中加入第三透鏡單元的三單元變焦透鏡。

但是，在JP?2009-204699中公開的負/正型的兩單元變焦透鏡難以充分地減少對于諸如具有高的像素密度的圖像拾取元件的橫向色差的各種像差。另外，對于在JP?2001-208969中公開的三單元變焦透鏡，由于第三透鏡單元作為固定的單元被加入了負/正型的兩單元變焦透鏡中，因此，由于透鏡的數量增多而難以實現小型化。

此外，在JP?2005-099091中公開的三單元變焦透鏡是負/正/正型，并且，所有的透鏡被配置為是可移動的。但是，該三單元變焦透鏡的對角視角在廣角端處為約80°，或者視角不夠寬。另外，該三單元變焦透鏡的F數為約2.8或更大(暗)。

發明內容

本發明提供具有寬的視角、高的變焦比并且在整個變焦范圍上具有高的光學性能的小的變焦透鏡和具有該變焦透鏡的圖像拾取裝置。

根據本發明的一個方面的變焦透鏡從物側到像側依次包含：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、以及具有正折光力的第三透鏡單元。第二透鏡單元和第三透鏡單元被配置成為了倍率變化而沿光軸方向移動，并且，第一透鏡單元被配置成沿光軸方向移動，以減少與倍率變化相關的像面波動。滿足條件-0.83≤f1/f2≤-0.40和-4.6≤f1/fw≤-2.5，其中，f1是第一透鏡單元的焦距，f2是第二透鏡單元的焦距，以及fw是整個變焦透鏡在廣角端處的焦距。

參照附圖閱讀對于示例性實施例的以下描述，本發明的其它特征將變得清晰。

附圖說明

圖1是根據本發明第一實施例的變焦透鏡的在廣角端處的斷面圖。

圖2是根據第一實施例的變焦透鏡的在廣角端、中間變焦位置和望遠端處的像差圖。

圖3是根據本發明第二實施例的變焦透鏡的在廣角端處的斷面圖。

圖4是根據第二實施例的變焦透鏡的在廣角端、中間變焦位置和望遠端處的像差圖。

圖5是根據本發明第三實施例的變焦透鏡的在廣角端處的斷面圖。

圖6是根據第三實施例的變焦透鏡的在廣角端、中間變焦位置和望遠端處的像差圖。

圖7是根據本發明第四實施例的變焦透鏡的在廣角端處的斷面圖。

圖8是根據第四實施例的變焦透鏡的在廣角端、中間變焦位置和望遠端處的像差圖。

圖9是根據本發明第五實施例的變焦透鏡的在廣角端處的斷面圖。

圖10是根據第五實施例的變焦透鏡的在廣角端、中間變焦位置和望遠端處的像差圖。

具體實施方式

現在將參照附圖來描述本發明的實施例。在對實施例進行具體說明之前，先描述各實施例的共同點。

各實施例的變焦透鏡是三單元變焦透鏡，該三單元變焦透鏡從物側到像側依次包括：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、具有正折光力的第三透鏡單元。該變焦透鏡通過沿光軸方向移動第二和第三透鏡單元來提供倍率變化(變焦)，并且沿光軸方向移動第一透鏡單元以減少(校正)與倍率變化相關的像面波動。由于第三透鏡單元與第二透鏡單元一起為了倍率變化而移動，因此可使得第二透鏡單元所需的折光力更小并且可容易地獲得良好的光學性能。