[發明專利]變焦透鏡和具有變焦透鏡的圖像拾取裝置

無效

• 申請號: 201410377421.6
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN104142568A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 宮沢伸幸
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G02B15/16
• 分類號: G02B15/16
• 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: 康建忠

本申請是申請號為201210126346.7、申請日為2010年4月26日、發明名稱為“變焦透鏡和具有變焦透鏡的圖像拾取裝置”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及變焦透鏡和具有該變焦透鏡的圖像拾取裝置。

背景技術

一種常規的小型、高變倍(magnification?varying)的變焦透鏡是包括被布置為最接近物側的具有正折光力的透鏡單元的變焦透鏡。例如，日本專利公開No.(“JP”)2009-3342提出從物側起依次布置正單元、負單元、正單元和正單元的四單元變焦透鏡。JP?2009-164847公開了被配置用于用光學變焦實現電子變焦并使得能夠以高的變焦比觀察被照體圖像的圖像拾取裝置。

在大多數的包括被布置為最接近物側的具有正折光力的透鏡單元的變焦透鏡中，如在JP?2009-3342中公開的那樣，前透鏡直徑由除廣角端和望遠端以外的位于變焦透鏡的光軸上的位置(中間焦距)處的離軸光線確定。通常，從廣角端到望遠端利用在中間焦距可得的圖像拾取元件的范圍。

對于具有小的前透鏡直徑的圖像拾取元件的寬的工作范圍，中間焦距處的最小必要光量是有效的，但是，即使該配置也不能使廣角變焦透鏡中的前透鏡直徑保持小。雖然JP?2009-3342對于第一透鏡單元提供了四個透鏡并且抑制了由廣角配置導致的前透鏡直徑的大的尺寸，但是該配置不足以減小前透鏡直徑。在JP?2009-164847中公開的常規的電子變焦沒有限制圖像拾取裝置中的變焦透鏡，或者沒有提出用于減小廣角變焦透鏡的前透鏡直徑的手段。

發明內容

本發明提供了具有小的前透鏡直徑的廣角、高變倍變焦透鏡、以及具有該變焦透鏡的圖像拾取裝置。

根據本發明的變焦透鏡包含具有正折光力并被布置為最接近物側的第一透鏡單元。滿足以下的條件式：0.50<Ym5/Yw30<1.00。

Yw30表示在廣角端提供0.3的相對照度的像高，Ym5表示在除廣角端和望遠端之外的預定變焦位置處提供0.05的相對照度的像高。

參照附圖閱讀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是根據數值例1的光學系統的透鏡截面圖。

圖2是根據數值例2的光學系統的透鏡截面圖。

圖3是根據數值例3的光學系統的透鏡截面圖。

圖4是根據數值例4的光學系統的透鏡截面圖。

圖5A～5C是根據數值例1的廣角端、中間焦距和望遠端處的像差圖。

圖6A～6C是根據數值例2的廣角端、中間焦距和望遠端處的像差圖。

圖7A～7C是根據數值例3的廣角端、中間焦距和望遠端處的像差圖。

圖8A～8C是根據數值例4的廣角端、中間焦距和望遠端處的像差圖。

圖9是比較數值例1和2與常規的例子的曲線圖。

圖10是根據本實施例的圖像拾取裝置的透視圖。

具體實施方式

為了高變倍，本實施例的變焦透鏡包括被布置為最接近物側的具有正折光力的第一透鏡。為了實現小型化，本實施例滿足以下的條件式。

0.50<Ym5/Yw30<1.00??(1)

Yw30表示在廣角端提供0.3的相對照度的像高。Ym5表示在除廣角端和望遠端以外的變焦位置(變倍位置)(中間焦距)處提供0.05的相對照度的像高。本實施例需要提供Ym5并滿足條件式1的變焦位置(中間焦距)。

孔徑比被定義為離軸入射光瞳面積與軸向入射光瞳面積的比。相對照度是通過將孔徑比乘以余弦四次方定律和畸變成分而計算的亮度比。余弦四次方定律滿足以下的關系，這里，θ是入射到透鏡的光相對于光軸的入射角，I是光的入射后(post-incidence)亮度，Io是光的入射前(pre-incidence)亮度。

I＝Iocos⁴θ

相對照度是表達為預定像高上的明度(brightness)與在成像表面上的中心處的明度的比，并在預定像高的明度等于中心的明度時為1。

條件式(1)確定從廣角端和中間焦距到達成像面的光的范圍。一般地，為了避免圖像周圍的陰影，至少約0.3的相對照度是必需的。因此，常規上，在提供0.3的相對照度的廣角端的像高，在整個變焦區域中確保約0.3的相對照度。在同一變焦位置，提供0.05的相對照度的像高比提供0.3的相對照度的像高高。由此，常規的配置中的值超出條件式(1)的上限值。