[發(fā)明專利]變焦透鏡和具有所述變焦透鏡的圖像拾取設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110339523.5
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102466872A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萩原泰明
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G02B15/173
• 分類號: G02B15/173;H04N5/225
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 楊小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變焦透鏡和裝備有所述變焦透鏡的圖像拾取設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及可用作諸如靜態(tài)照相機(jī)、攝像機(jī)、監(jiān)視照相機(jī)等之類的圖像拾取設(shè)備的攝影光學(xué)系統(tǒng)的變焦透鏡，并且涉及裝備有所述變焦透鏡的圖像拾取設(shè)備。

背景技術(shù)

根據(jù)當(dāng)前的市場偏好，希望的是，用于使用固態(tài)圖像傳感器的圖像拾取設(shè)備中的攝影光學(xué)系統(tǒng)具有小的F數(shù)、廣的視角和高的光學(xué)性能，并且是總尺寸小的變焦透鏡。另外，還希望的是，減少在變焦期間需要的驅(qū)動源所需的功率，抑制在變焦期間會發(fā)生的微小的圖像抖動，并且，第一透鏡單元在變焦期間是不動的，以提高透鏡筒的強(qiáng)度。

作為其中具有正折光力的透鏡單元位于物側(cè)的正引導(dǎo)型變焦透鏡，已經(jīng)使用了五單元變焦透鏡，該五單元變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力、負(fù)折光力、正折光力、負(fù)折光力和正折光力的第一透鏡單元至第五透鏡單元。美國專利No.5,388,004和美國專利No.7,609,446論述了具有廣視角的小尺寸變焦透鏡。更具體地說，在美國專利No.5,388,004和美國專利No.7,609,446中論述的變焦透鏡中，在變焦期間第一透鏡單元是不動的且位于像側(cè)的多個(gè)透鏡單元移動，并且，為了聚焦，除第一透鏡單元以外的透鏡單元移動。

如果第一透鏡單元被設(shè)置為在變焦期間不動，并且，在正引導(dǎo)型變焦透鏡中維持和計(jì)劃預(yù)定的F數(shù)和高的光學(xué)性能的同時(shí)增大視角，則第一透鏡單元的有效直徑可能會變得極大。因此，透鏡筒的總尺寸會變大。

另外，如果增大各透鏡單元的折光力以增大小尺寸變焦透鏡中的視角，則各種像差的量會增大到太高的水平，以至于不能被適當(dāng)?shù)匦ＵＲ虼耍m當(dāng)?shù)卦O(shè)置各透鏡單元的折光力和用于在變焦期間移動各透鏡單元的條件是重要的。

特別地，除非適當(dāng)?shù)卦O(shè)置用于在變焦期間移動孔徑光闌的條件，實(shí)現(xiàn)其中前透鏡的有效直徑小且對于整個(gè)變焦范圍具有廣的視角和高的光學(xué)性能的變焦透鏡會變得困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及具有廣視角和前透鏡的有效直徑小的小尺寸變焦透鏡和裝備有所述變焦透鏡的圖像拾取設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元、孔徑光闌、具有正折光力的第三透鏡單元、具有負(fù)折光力的第四透鏡單元和具有正折光力的第五透鏡單元。在變焦透鏡中，在從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦期間，第一透鏡單元被配置為保持不動，第二透鏡單元、第三透鏡單元和第四透鏡單元被配置為相互獨(dú)立地移動，并且，孔徑光闌被配置為沿著向物側(cè)凸起的軌跡移動。

根據(jù)下面參照附圖對示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和方面將變得清晰。

附圖說明

包含在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例、特征和方面，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1A、1B和1C是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡橫截面圖。

圖2A、2B和2C是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。

圖3A、3B和3C是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡橫截面圖。

圖4A、4B和4C是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。

圖5A、5B和5C是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡橫截面圖。

圖6A、6B和6C是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。

圖7A、7B和7C是根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡橫截面圖。

圖8A、8B和8C是根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。

圖9A、9B和9C是根據(jù)本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的透鏡橫截面圖。

圖10A、10B和10C是根據(jù)本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的變焦透鏡分別在廣角端、中間變焦位置和望遠(yuǎn)端處的像差圖。

圖11A、11B和11C是圖示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的在執(zhí)行圖像穩(wěn)定化操作時(shí)會發(fā)生的像差的橫向像差圖。

圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的在執(zhí)行圖像穩(wěn)定化操作時(shí)會發(fā)生的像差的橫向像差圖。