CN110568599B - 变焦透镜和图像拾取装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及变焦透镜和图像拾取装置。变焦透镜，从物侧起依次包括：正的第一单元；负的第二单元；正的中间组，由一个或两个单元组成并且包括位于最物侧的第三单元；负的单元；以及后组，由包括位于最物侧的正的单元的一个或两个单元组成。关于第二单元和第三单元从广角端到望远端的移动量、广角端处从第一单元中的最物侧表面顶点到第三单元中的最物侧表面顶点的距离、第一单元中的最物侧透镜的阿贝数、第二单元的焦距以及广角端处和望远端处的焦距，满足条件表达式。
Description
技术领域
实施例的一个方面涉及变焦透镜和图像拾取装置。
背景技术
近年来，伴随着高清晰度监视器的益处，要安装在数码相机、摄像机、电视相机等上的变焦透镜一直面临着对改善图像质量而不影响尺寸减小的不断增长的需求。在图像质量的改善方面，如果存在大的色差，那么高分辨率仍可能导致物体的再现性差。在这方面，色差的减少是重要的问题。
作为能够以小尺寸高效地确保变焦比的变焦透镜，迄今为止已知一种变焦透镜，该变焦透镜被配置为通过使用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和具有正折光力的第三透镜单元以及比第三透镜单元更靠近像侧定位的更多透镜单元来校正与变焦相关联的像平面移动，这些透镜单元从物侧依次布置。
例如，国际公开No.WO2013/136692公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有大约10的变焦比，并且包括从物侧依次布置的具有正折光力、负折光力、正折光力、负折光力和正折光力的透镜单元，其中第一透镜单元和第五透镜单元被配置成不为了变焦而移动。日本专利申请公开No.2012-242617公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有大约10的变焦比，并且包括从物侧依次布置的具有正折光力、负折光力、正折光力、负折光力和正折光力的透镜单元，其中第一透镜单元包括反射构件，并且第一透镜单元和第五透镜单元被配置成不为了变焦而移动。
国际公开No.WO2013/136692旨在通过使第二透镜单元、第三透镜单元和第四透镜单元可移动来实现尺寸的减小。尽管如此，该变焦透镜对于抑制与变焦相关联的色差的变化仍然具有改进的空间。
在日本专利申请公开No.2012-242617中，第二透镜单元和部署在第二透镜单元的像侧的透镜单元具有小的直径，以便制造薄的(slim)图像拾取装置，该图像拾取装置包括被配置为利用第一透镜单元中的反射构件来使光弯曲的光学***。在减小变焦透镜的总长度方面，这种配置仍然存在问题。
发明内容
本公开的变焦透镜从物侧到像侧依次包括：第一透镜单元，具有正折光力并且被配置成不为了变焦而移动；第二透镜单元，具有负折光力；中间透镜组，由具有正折光力的一个或两个透镜单元组成，包括在中间透镜组中位于最物侧的第三透镜单元；具有负折光力的透镜单元；以及后透镜组，由一个或两个透镜单元组成，包括具有正折光力并在后透镜组中位于最物侧的透镜单元。在这里，每对两个相邻的透镜单元之间的间隔改变以进行变焦。第一透镜单元和第二透镜单元中的每一个包括至少三个透镜。满足条件表达式：
-10<m2/m3<-0.5；
2.0<L3w/fw<8.7；
27.0<ν1<45.0；以及
-0.4<f2/ft<-0.1,
其中m2是第二透镜单元从广角端到望远端的移动量，m3是第三透镜单元从广角端到望远端的移动量，m2和m3中的每一个在望远端处的对应透镜单元相对于广角端处的该对应透镜单元位于像侧的情况下具有正值，L3w是广角端处从第一透镜单元中最靠近物侧定位的透镜表面的顶点到第三透镜单元中最靠近物侧定位的透镜表面的顶点的距离，ν1是第一透镜单元中最靠近物侧定位的透镜的阿贝数，f2是第二透镜单元的焦距，fw是广角端处的焦距，并且ft是望远端处的焦距。
根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本公开的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是数值实施例1的光学***中的透镜的截面图。
图2例示了数值实施例1的广角端处的像差图。
图3例示了数值实施例1的中间焦距处的像差图。
图4例示了数值实施例1的望远端处的像差图。
图5是数值实施例2的光学***中的透镜的截面图。
图6例示了数值实施例2的广角端处的像差图。
图7例示了数值实施例2的中间焦距处的像差图。
图8例示了数值实施例2的望远端处的像差图。
图9是数值实施例3的光学***中的透镜的截面图。
图10例示了数值实施例3的广角端处的像差图。
图11例示了数值实施例3的中间焦距处的像差图。
图12例示了数值实施例3的望远端处的像差图。
图13是数值实施例4的光学***中的透镜的截面图。
图14例示了数值实施例4的广角端处的像差图。
图15例示了数值实施例4的中间焦距处的像差图。
图16例示了数值实施例4的望远端处的像差图。
图17是用于说明根据本公开的实施例的图像拾取装置的图。
具体实施方式
本公开的变焦透镜包括：具有正折光力的第一透镜单元；具有负折光力的第二透镜单元；中间透镜组，具有正折光力并且包括一个或两个透镜单元，该一个或两个透镜单元包括位于物侧的第三透镜单元；具有负折光力的透镜单元；以及后透镜组，包括一个或两个透镜单元，该一个或两个透镜单元包括位于物侧并具有正折光力的透镜单元，它们从物侧到像侧依次布置。在这里，每两个相邻透镜单元之间的间隔被配置为可变的以进行变焦。同时，通过在变焦期间改变透镜单元之间的间隔的同时保持第一透镜单元相对于像平面不移动，减小变焦透镜的总长度。第一透镜单元包括三个或更多个透镜，并且主要校正望远侧的球面像差和轴向色差。第二透镜单元包括三个或更多个透镜，并且主要抑制变焦期间的场曲的变化和倍率色差的变化。为了同时实现像差的校正和尺寸的减小，优选的是通过使用三个或四个透镜来形成第一透镜单元和第二透镜单元中的每一个。
此外，变焦透镜满足以下条件表达式：
-10<m2/m3<-0.5 (1)；
2.0<L3w/fw<8.7 (2)；
27.0<ν1<45.0 (3)；
以及
-0.4<f2/ft<-0.1 (4),
其中m2是第二透镜单元从广角端到望远端的移动量，并且m3是第三透镜单元从广角端到望远端的移动量。m2和m3中的每一个在对应透镜单元在望远端处相对于在广角端处的情况位于像侧时，取正值。同时，L3w是广角端处从第一透镜单元的物侧的透镜表面的顶点到广角端处第三透镜单元的物侧的透镜表面的顶点的距离，fw是焦距，ν1是第一透镜单元中最靠近物侧定位的透镜的阿贝数，f2是第二透镜单元的焦距，并且ft是望远端处的焦距。
条件表达式(1)是限定第二透镜单元和第三透镜单元从广角端到望远端的移动量之间的比率的表达式。如果该比率超过条件表达式(1)的上限，那么难以校正在变焦期间的场曲的变化和倍率色差的变化，因为第二透镜单元的移动量太小并且第二透镜单元的折光力太强，以至于无法确保期望的变焦比。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(1)的下限，那么难以实现前透镜单元的直径的减小和广范围二者，因为入射光瞳太远。
条件表达式(2)是限定广角端处从第一透镜单元的物侧的透镜的顶点到第三透镜单元的物侧的透镜的顶点的距离与广角端处的焦距之间的比率的表达式。如果该比率超过条件表达式(2)的上限，那么第三透镜单元的直径变得太大，这是不期望的。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(2)的下限，那么难以校正在变焦期间的场曲的变化和望远端处的球面像差，因为第二透镜单元和第三透镜单元的折光力太强，以至于无法确保期望的变焦比。
条件表达式(3)是限定第一透镜单元中最靠近物侧定位的透镜的阿贝数的表达式。图像拾取透镜必须在可见范围内的各种波长处进行消色差(achromatization)。如果该阿贝数超过条件表达式(3)的上限，那么难以校正特别是望远端处的球面像差，因为具有正折光力的透镜和具有负折光力的透镜的折光力太强，以至于无法进行消色差。另一方面，如果阿贝数降至低于条件表达式(3)的下限，那么在短波长侧的消色差容易过度，因为具有小阿贝数的玻璃材料倾向于在短波长侧表现出大的色散。
条件表达式(4)是限定第二透镜单元的焦距与望远端处的焦距之间的比率的表达式。如果该比率超过条件表达式(4)的上限，那么难以校正在变焦期间的场曲的变化和望远端处的球面像差，因为第二透镜单元的折光力太强。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(4)的下限，那么变焦透镜的总长度变得太长以至于无法确保期望的变焦比，这是不期望的。
通过满足上述条件表达式来实现实施例的方面的目的。但是，实施例的一个方面也满足以下条件表达式：
3<ft/fw<10 (5)。
条件表达式(5)是限定望远端处的焦距与广角端处的焦距之间的比率的表达式。如果该比率超过条件表达式(5)的上限，那么难以以小尺寸实现良好的光学特性。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(5)的下限，那么可以在不应用实施例的方面的情况下以小尺寸实现良好的光学特性。
同时，实施例的一方面满足以下条件表达式：
0.5<D1/fw<1.7 (6)，
其中D1是第一透镜单元的光轴上的厚度。
条件表达式(6)是限定第一透镜单元的光轴上的厚度与广角端处的焦距之间的比率的表达式。如果该比率超过条件表达式(6)的上限，那么在广角的情况下前透镜单元的直径变得更大，这是不期望的。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(6)的下限，那么不能获得广角，并且这种情况违背了实施例的该方面的目的。
同时，实施例的一方面也满足以下条件表达式：
0.17<D1/f1<0.28 (7)，
其中f1是第一透镜单元的焦距。
条件表达式(7)是限定第一透镜单元的光轴上的厚度与第一透镜单元的焦距之间的比率的表达式。如果该比率超过条件表达式(7)的上限，那么当前透镜单元的直径变得更大或当第一透镜单元的折光力变得更强时，难以校正望远端处的球面像差和轴向色差。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(7)的下限，那么望远端处的望远比(telephotoratio)变得更大，从而变焦透镜的总长度变得太长，这是不期望的。
同时，实施例的一方面也满足以下条件表达式：
-1.6<m3/fw<-0.55 (8)。
条件表达式(8)是限定第三透镜单元从广角端到望远端的移动量与广角端处的焦距之间的比率的表达式。如果该比率超过条件表达式(8)的上限，那么前透镜单元的直径在广角处变得太大，这是不期望的。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(8)的下限，那么第三透镜单元的直径变得太大，这是不期望的。
同时，实施例的一方面也满足以下条件表达式：
-1.5<f2/fw<-0.6 (9)，
其中f2是第二透镜单元的焦距。
如果该比率超过条件表达式(9)的上限，那么难以校正在广角端处的场曲和倍率色差，特别是在广角处设置的情况下。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(9)的下限，那么变焦透镜的总长度变得太长以至于无法确保期望的变焦比，这是不期望的。
同时，实施例的一方面也满足以下条件表达式：
65<ν2<98 (10)，
其中ν2是第一透镜单元中第二最靠近物侧定位的透镜的阿贝数。
条件表达式(10)是限定第一透镜单元中第二最靠近物侧定位的透镜的阿贝数的表达式。注意，第一透镜单元中第一最靠近物侧定位和第二最靠近物侧定位的透镜进行消色差。如果该阿贝数超过条件表达式(10)的上限，那么难以选择合适的玻璃材料。另一方面，如果阿贝数降至低于条件表达式(10)的下限，那么难以校正特别是望远端处的轴向色差。
同时，实施例的一方面也满足以下条件表达式：
0.25<L23w/TDw<0.45 (11)，
其中L23w是广角端处从第二透镜单元的像侧的透镜的顶点到第三透镜单元的物侧的透镜的顶点的距离，并且TDw是广角端处的总光学轨迹。通过将后焦距相加到变焦透镜的总长度来获得该总光学轨迹。如果后焦距中存在玻璃块等，那么由玻璃块等延伸的后焦距也被添加到总光学轨迹。
条件表达式(11)是限定广角端处从第二透镜单元的像侧的透镜的顶点到第三透镜单元的物侧的透镜的顶点的距离与广角端处的总光学轨迹之间的比率的表达式。如果该比率超过条件表达式(11)的上限，那么难以实现前透镜单元的直径的减小和广角的设置二者，因为入射光瞳太远。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(11)的下限，那么难以校正在变焦期间的场曲的变化和倍率色差的变化，因为第二透镜单元的折光力太强，以至于无法确保期望的变焦比。
同时，实施例的一方面也满足以下条件表达式：
0.5<f2/fn2<1.0 (12)，
其中fn2是具有负折光力并且布置得比第三透镜单元更靠近像侧的透镜单元当中的最靠近物侧定位的透镜单元的焦距。
条件表达式(12)是限定第二透镜单元的焦距与具有负折光力并且布置得比第三透镜单元更靠近像侧的透镜单元当中的最靠近物侧定位的透镜单元的焦距之间的比率的表达式。如果该比率超过条件表达式(12)的上限，那么难以校正望远端处的正畸变。另一方面，如果该比率降至低于条件表达式(12)的下限，那么难以校正在变焦期间的场曲的变化和倍率色差的变化。
在一个实施例中，条件表达式(1)至(12)中的数值的范围如下指定：
-3.1<m2/m3<-1.2 (1a)；
2.5<L3w/fw<8.7 (2a)；
27.5<ν1<45.0 (3a)；
-0.2<f2/ft<-0.1 (4a)；
4.5<ft/fw<10.0 (5a)；
0.53<D1/fw<1.47 (6a)；
0.18<D1/f1<0.23 (7a)；
-1.52<m3/fw<-0.63 (8a)；
-1.47<f2/fw<-0.68 (9a)；
66<ν2<98 (10a)；
0.27<L23w/TDw<0.42 (11a)；
以及
0.58<f2/fn2<0.93 (12a)。
下面将基于附图详细描述本公开的实施例。
图1、图5、图9和图13是稍后要描述的数值实施例1至数值实施例4中的透镜的截面图。同时，图2至图4、图6至图8、图10至图12和图14至图16是相应数值实施例的像差图。在图2至图4、图6至图8、图10至图12和图14至图16中，图2、图6、图10和图14是广角端处的像差图，图3、图7、图11和图15是中间焦距处的像差图，并且图4、图8、图12和图16是望远端处的像差图。在像差图中，d和g分别表示d线和g线，M和S分别表示子午像面和弧矢像面。通过使用g线来描绘倍率色差。
在图1、图5、图9和图13中的透镜的截面图中，L1至L6表示第一透镜单元至第六透镜单元，SP表示光阑，P表示诸如CCD面板和低通过滤器之类的玻璃块，并且I表示像平面。在这个实施例中，在从广角端到望远端变焦期间，透镜单元如图1、图5、图9和图13中的箭头所指示的那样移动。实线箭头和虚线箭头分别表示当聚焦在无限远距离物体上时和当聚焦在短距离物体上时用于校正与变焦相关联的像平面变化的移动轨迹。
(第一实施例)
第一实施例的变焦透镜包括：第一透镜单元L1，具有正折光力并且被配置成不为了变焦而移动；第二透镜单元L2，具有负折光力；第三透镜单元L3，具有正折光力；第四透镜单元L4，具有负折光力；以及第五透镜单元L5，具有正折光力并且被配置成不为了变焦而移动，这些透镜单元从物侧到像侧依次布置。在第一实施例中，中间透镜组由第三透镜单元L3形成，并且后透镜组由第五透镜单元L5形成。第一透镜单元包括三个透镜，并且第二透镜单元L2包括四个透镜。
在从广角端到望远端变焦期间，第二透镜单元L2向像侧移动，第三透镜单元L3单调地向物侧移动，并且第四透镜单元L4沿着向物侧凸起的轨迹移动。第四透镜单元L4向像侧移动，以从聚焦在无限远距离物体上转变到聚焦在短距离物体上。
如表1中所示，第一实施例的变焦透镜满足条件表达式(1)至(12)，从而实现了实现小尺寸、广角度、大倍率和良好光学特性(包括色差的校正等)的变焦透镜。
(第二实施例)
第二实施例的变焦透镜包括：第一透镜单元L1，具有正折光力并且被配置成不为了变焦而移动；第二透镜单元L2，具有负折光力；第三透镜单元L3，具有正折光力；第四透镜单元L4，具有负折光力；第五透镜单元L5，具有正折光力；以及第六透镜单元L6，具有负折光力并且被配置成不为了变焦而移动，这些透镜单元从物侧到像侧依次布置。在第二实施例中，中间透镜组由第三透镜单元L3形成，并且后透镜组由第五透镜单元L5和第六透镜单元L6形成。第一透镜单元L1包括三个透镜，并且第二透镜单元L2包括三个透镜。
在从广角端到望远端变焦期间，第二透镜单元L2向像侧移动，第三透镜单元L3非单调地向物侧移动，并且第四透镜单元L4沿着向物侧凸起的轨迹移动。第四透镜单元L4向像侧移动，以从聚焦在无限远距离物体上转变到聚焦在短距离物体上。第五透镜单元L5在变焦期间移动。
如表1中所示，第二实施例的变焦透镜满足条件表达式(1)至(12)，从而实现了实现小尺寸、广角度、大倍率和良好光学特性(包括色差的校正等)的变焦透镜。
(第三实施例)
第三实施例的变焦透镜包括：第一透镜单元L1，具有正折光力并且被配置成不为了变焦而移动；第二透镜单元L2，具有负折光力；第三透镜单元L3，具有正折光力；第四透镜单元L4，具有负折光力；第五透镜单元L5，具有正折光力；以及第六透镜单元L6，具有正折光力并且被配置成不为了变焦而移动，这些透镜单元从物侧到像侧依次布置。在第三实施例中，中间透镜组由第三透镜单元L3形成，并且后透镜组由第五透镜单元L5和第六透镜单元L6形成。第一透镜单元L1包括四个透镜，并且第二透镜单元L2包括四个透镜。
在从广角端到望远端变焦期间，第二透镜单元L2向像侧移动，第三透镜单元L3非单调地向物侧移动，并且第四透镜单元L4沿着向物侧凸起的轨迹移动。第四透镜单元L4向像侧移动，以从聚焦在无限远距离物体上转变到聚焦在短距离物体上。第五透镜单元L5在变焦期间移动。
如表1中所示，第三实施例的变焦透镜满足条件表达式(1)至(12)，从而实现了实现小尺寸、广角度、大倍率和良好光学特性(包括色差的校正等)的变焦透镜。
(第四实施例)
第四实施例的变焦透镜包括：第一透镜单元L1，具有正折光力并且被配置成不为了变焦而移动；第二透镜单元L2，具有负折光力；第三透镜单元L3，具有正折光力；第四透镜单元L4，具有正折光力；第五透镜单元L5，具有负折光力；以及第六透镜单元L6，具有正折光力并且被配置成不为了变焦而移动，这些透镜单元从物侧到像侧依次布置。在第四实施例中，中间透镜组由第三透镜单元L3和第四透镜单元L4形成，并且后透镜组由第六透镜单元L6形成。第一透镜单元包括三个透镜，并且第二透镜单元L2包括四个透镜。
在从广角端到望远端变焦期间，第二透镜单元L2向像侧移动，第三透镜单元L3非单调地向物侧移动，并且第四透镜单元L4和第五透镜单元L5均沿着向物侧凸起的轨迹移动。第五透镜单元L5向像侧移动，以从聚焦在无限远距离物体上转变到聚焦在短距离物体上。
如表1中所示，第四实施例的变焦透镜满足条件表达式(1)至(12)，从而实现了实现小尺寸、广角度、大倍率和良好光学特性(包括色差的校正等)的变焦透镜。
下面描述本公开的数值实施例。
在每个数值实施例中，ri表示从物侧起计数的第i个面的曲率半径，di表示第i个面与第i+1个面之间的间隔(透镜厚度或空气间隔)，并且ndi和νdi分别表示存在于第i个面和第i+1个面之间的介质的折射率和阿贝数。
假设X轴在光轴的方向上，并且h轴在与光轴垂直的方向上，光的行进方向为正，R为旁轴曲率半径，并且k、A4、A6、A8和A10分别是非球面系数，非球面表面形状由下式表示：
同时，例如，备注“e-Z”表示“×10-Z”。借助于光线追踪获得每个半视角。同时，BF表示后焦距。
[数值实施例1]
[单位mm]
表面数据
非球面表面数据
第8表面
K＝-1.14606e+003
A4＝-1.02976e-005
A6＝-2.22596e-008
A8＝1.26231e-010
第9表面
K＝-6.20313e+001
A4＝1.14241e-005
A6＝-1.02917e-007
A8＝3.59303e-010
第15表面
K＝-3.71847e+000
A4＝1.79718e-005
A6＝-1.59768e-008
A8＝3.34977e-011
第16表面
K＝8.84837e+003
A4＝5.91108e-006
A6＝4.03205e-009
A8＝-3.38122e-012
第23表面
K＝-1.35747e+002
A4＝-2.15076e-006
A6＝6.31244e-009
A8＝-6.12543e-012
第26表面
K＝6.01659e-001
A4＝-6.89564e-007
A6＝-5.07807e-009
A8＝-2.89983e-011
第27表面
K＝9.82181e+000
A4＝3.98290e-006
A6＝-7.92793e-009
A8＝1.13422e-011
第28表面
K＝-9.80478e-001
A4＝8.99386e-007
A6＝-1.32904e-008
A8＝2.27873e-011
各种数据
变焦透镜单元数据
[数值实施例2]
[单位mm]
表面数据
非球面表面数据
第6表面
K＝0.00000e+000
A4＝-4.14167e-007
A6＝5.90722e-009
A8＝-3.70354e-012
第7表面
K＝7.61646e-001
A4＝-5.73616e-006
A6＝-2.50810e-009
A8＝-2.37233e-012
A10＝1.04964e-014
第13表面
K＝-2.24431e+000
A4＝8.16203e-006
A6＝-2.06412e-009
A8＝6.13154e-012
第14表面
K＝2.15087e+008
A4＝3.88144e-006
A6＝-9.79489e-010
A8＝4.97163e-012
A10＝-2.56355e-015
各种数据
变焦透镜单元数据
[数值实施例3]
[单位mm]
表面数据
非球面表面数据
第10表面
K＝2.71516e+002
A4＝1.90789e-005
A6＝-7.10200e-008
A8＝1.62327e-010
第11表面
K＝-1.26376e+002
A4＝2.68740e-005
A6＝-1.02545e-007
A8＝2.23887e-010
第17表面
K＝-1.97125e+000
A4＝3.75039e-006
A6＝1.24225e-009
A8＝8.31605e-013
第18表面
K＝-1.39007e+004
A4＝3.84679e-006
A6＝2.17981e-009
A8＝-1.62829e-012
各种数据
变焦透镜单元数据
[数值实施例4]
[单位mm]
表面数据
非球面表面数据
第6表面
K＝0.00000e+000
A4＝8.34238e-007
A6＝-1.17394e-010
A8＝3.38299e-013
第7表面
K＝1.28491e+000
A4＝-1.36453e-006
A6＝-8.18123e-010
A8＝-7.71969e-013
A10＝3.51337e-016
第16表面
K＝-1.08830e+000
A4＝-2.85897e-007
A6＝-1.24277e-010
A8＝-3.28163e-013
第17表面
K＝-1.58356e+000
A4＝1.77885e-006
A6＝-9.20963e-010
A8＝1.81893e-013
第23表面
K＝1.13006e+001
A4＝-2.97738e-008
A6＝2.86159e-010
A8＝-2.78264e-013
第26表面
K＝6.40134e-001
A4＝-1.82840e-006
A6＝-6.97982e-010
A8＝-3.45367e-012
第27表面
K＝-4.69148e+000
A4＝1.09920e-006
A6＝5.59605e-010
A8＝1.00370e-012
A10＝-1.83869e-015
第28表面
K＝-8.33348e+000
A4＝-2.10074e-006
A6＝2.15863e-009
A8＝5.37001e-013
A10＝-1.98537e-015
各种数据
变焦透镜单元数据
表1中示出了上面提到的相应条件表达式与各个数值实施例之间的关系。
[表1]
如上所述，根据这些实施例中的任何一个，能够实现一种变焦透镜，该变焦透镜实现了小尺寸、广角度、大倍率和良好的光学特性(包括色差的校正等)。
接下来，将参考图17描述使用本公开的变焦透镜作为图像拾取光学***的摄像机的实施例。
在图17中，附图标记10表示摄像机主体，附图标记11表示由本公开的变焦透镜形成的图像拾取光学***，附图标记12表示通过使用图像拾取光学***11接收物体图像的图像拾取元件(诸如CCD)，附图标记13表示记录由图像拾取元件12接收的物体图像的记录单元，并且附图标记14表示用于观察在未示出的显示元件上显示的物体图像的取景器(finder)。前面提到的显示元件由液晶面板等形成，并被设计为显示在图像拾取元件12上形成的物体图像。
通过将本公开的图像拾取装置应用于如上所述的诸如摄像机之类的光学仪器，能够实现以小尺寸实现高光学特性的光学仪器。
在这里，当诸如CCD之类的电子图像拾取元件用作图像拾取元件时，可以通过以电子方式校正像差来实现输出图像的甚至更高的图像质量。
虽然已经参考示例性实施例描述了本公开，但是应该理解的是，本公开不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以涵盖所有这种修改以及等同的结构和功能。
Claims (10)
1.一种变焦透镜，其特征在于，从物侧到像侧依次包括：
第一透镜单元，具有正折光力，并且被配置成不移动以进行变焦；
第二透镜单元，具有负折光力，并且被配置在从广角端到望远端变焦中向像侧移动；
中间透镜组，由具有正折光力的一个或两个透镜单元组成，该一个或两个透镜单元包括在所述中间透镜组中位于最靠近物侧的第三透镜单元；
具有负折光力的透镜单元，其被配置在从广角端到望远端变焦中向物侧移动然后向像侧移动；以及
后透镜组，由一个或两个透镜单元组成，该一个或两个透镜单元包括具有正折光力并在所述后透镜组中位于最靠近物侧的透镜单元，
其中每对相邻的透镜单元之间的间隔在变焦中改变，
其中第一透镜单元和第二透镜单元中的每一个包括至少三个透镜，以及
其中以下条件表达式被满足：
-10<m2/m3<-0.5；
2.0<L3w/fw<8.7；
27.0<ν1<45.0；以及
-0.4<f2/ft<-0.1，
其中m2是第二透镜单元从广角端到望远端的移动量，m3是第三透镜单元从广角端到望远端的移动量，m2和m3中的每一个在望远端处的对应透镜单元相对于广角端处的所述对应透镜单元位于像侧的情况下具有正值，L3w是广角端处从第一透镜单元中最靠近物侧定位的透镜表面的顶点到第三透镜单元中最靠近物侧定位的透镜表面的顶点的距离，ν1是第一透镜单元中最靠近物侧定位的透镜的阿贝数，f2是第二透镜单元的焦距，fw是广角端处的变焦透镜的焦距，并且ft是望远端处的变焦透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足条件表达式
3<ft/fw<10。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足条件表达式
0.5<D1/fw<1.7，
其中D1是第一透镜单元的光轴上的厚度。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足条件表达式
0.17<D1/f1<0.28，
其中D1是第一透镜单元的光轴上的厚度，并且f1是第一透镜单元的焦距。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足条件表达式
-1.6<m3/fw<-0.55。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足条件表达式
-1.5<f2/fw<-0.6。
7.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足条件表达式
65<ν2<98，
其中ν2是第一透镜单元中第二最靠近物侧定位的透镜的阿贝数。
8.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足条件表达式
0.25<L23w/TDw<0.45，
其中L23w是广角端处从第二透镜单元中最靠近像侧定位的透镜表面的顶点到第三透镜单元中最靠近物侧定位的透镜表面的顶点的距离，并且TDw是所述变焦透镜在广角端处的总长度。
9.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足条件表达式
0.5<f2/fn2<1.0，
其中fn2是具有负折光力并且相对于第三透镜单元布置在像侧的透镜单元中的最靠近物侧定位的透镜单元的焦距。
10.一种图像拾取装置，其特征在于，包括：
根据权利要求1至9中任一项所述的变焦透镜；以及
图像拾取元件，位于所述变焦透镜的像平面上。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106094184A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-11-09 | 福建福光股份有限公司 | 小型化大变倍比数码望远镜头及其工作方法 |
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Family Cites Families (15)
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|---|---|---|---|---|
| JP4364359B2 (ja) | 1999-10-12 | 2009-11-18 | 株式会社シグマ | 高変倍ズームレンズ |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017116609A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| CN106094184A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-11-09 | 福建福光股份有限公司 | 小型化大变倍比数码望远镜头及其工作方法 |
| CN106772965A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-31 | 嘉兴中润光学科技有限公司 | 一种变焦距镜头 |
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