变焦透镜和包括该变焦透镜的图像拾取装置制造方法及图纸

技术编号:10528816 阅读:107 留言:0更新日期:2014-10-15 10:58
本发明专利技术公开了一种变焦透镜和包括该变焦透镜的图像拾取装置。该变焦透镜从物侧到像侧依次包含分别具有负折光力、正折光力以及负折光力的第一透镜单元、第二透镜单元以及第三透镜单元。透镜单元在变焦期间移动使得相邻的透镜单元之间的间隔改变,第二和第三透镜单元在望远端处与在广角端处相比被定位在物侧,并且第三透镜单元在聚焦期间移动。第二透镜单元在广角端处的横向倍率、第二透镜单元在望远端处的横向倍率、第三透镜单元在广角端处的横向倍率、第三透镜单元在望远端处的横向倍率、第一透镜单元的焦距以及第二透镜单元的焦距被适当地设定。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种变焦透镜和包括该变焦透镜的图像拾取装置。该变焦透镜从物侧到像侧依次包含分别具有负折光力、正折光力以及负折光力的第一透镜单元、第二透镜单元以及第三透镜单元。透镜单元在变焦期间移动使得相邻的透镜单元之间的间隔改变,第二和第三透镜单元在望远端处与在广角端处相比被定位在物侧,并且第三透镜单元在聚焦期间移动。第二透镜单元在广角端处的横向倍率、第二透镜单元在望远端处的横向倍率、第三透镜单元在广角端处的横向倍率、第三透镜单元在望远端处的横向倍率、第一透镜单元的焦距以及第二透镜单元的焦距被适当地设定。【专利说明】变焦透镜和包括该变焦透镜的图像拾取装置
本专利技术涉及变焦透镜,更特别地,涉及适于作为在诸如监视照相机、数字照相机、 视频照相机或广播照相机的图像拾取装置中使用的成像透镜的变焦透镜。
技术介绍
使用固态图像传感器的图像拾取装置需要包含具有能够与固态图像传感器的高 分辨率相对应的高光学性能的成像透镜。 并且,用于监视照相机的成像透镜需要能够通过单个监视照相机以宽的范围拾取 图像、成为具有高变焦比的变焦透镜、很容易安装、较小以便难以察觉并且具有小的f数以 便即使在暗环境中也能够执行图像拾取。 作为很容易地实现广角、小尺寸变焦透镜的布置,其中从物侧到像侧依次布置 具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元以及具有负折光力的第三 透镜单元的变焦透镜是已知的。例如,日本专利申请公开No. 2008-151947和美国专利 No. 8031410已公开了一种变焦透镜,在变焦透镜的每一个中,从物侧到像侧依次布置具有 负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元以及具有负折光力的第三透镜单 J Li 〇 然而,为了通过使用上述三单元变焦透镜来实现同时满足宽的场角、小尺寸、大孔 径以及高变焦比的变焦透镜,必须适当地设定例如形成变焦透镜的各透镜单元的折光力、 各透镜单元的透镜配置以及各透镜单元在变焦期间的移动量。
技术实现思路
本专利技术的变焦透镜从物侧到像侧依次包含具有负折光力的第一透镜单元、具有正 折光力的第二透镜单元以及具有负折光力的第三透镜单元,透镜单元在变焦期间移动使得 相邻的透镜单元之间的间隔改变,第二透镜单元和第三透镜单元在望远端处与在广角端处 相比被定位在物侧,并且第三透镜单元在聚焦期间移动,其中,以下条件式被满足: 2. 5 < β 2t/ β 2w < 4. 5 0. 35 < ( β 3t/ β 3w) / ( β 2t/ β 2w) < 0. 80 -1. 0 < fl/f2 < -0. 5 这里,β 2w代表第二透镜单元在广角端处的横向倍率,β 2t代表第二透镜单元在 望远端处的横向倍率,β3?代表第三透镜单元在广角端处的横向倍率,i3 3t代表第三透镜 单元在望远端处的横向倍率,Π 代表第一透镜单元的焦距,f2代表第二透镜单元L2的焦 距。 从以下参照附图的示例性实施例的描述,本专利技术的其它特征将变得清楚。 【专利附图】【附图说明】 图1是示出第一实施例的广角端处的透镜截面与移动轨迹的示图。 图2A是示出第一实施例的广角端处的各种像差的示图。 图2B是示出第一实施例的中间变焦位置处的各种像差的示图。 图2C是示出第一实施例的望远端处的各种像差的示图。 图3是示出第二实施例的广角端处的透镜截面与移动轨迹的示图。 图4A是示出第二实施例的广角端处的各种像差的示图。 图4B是示出第二实施例的中间变焦位置处的各种像差的示图。 图4C是示出第二实施例的望远端处的各种像差的示图。 图5是示出第三实施例的广角端处的透镜截面与移动轨迹的示图。 图6A是示出第三实施例的广角端处的各种像差的示图。 图6B是示出第三实施例的中间变焦位置处的各种像差的示图。 图6C是示出第一实施例的望远端处的各种像差的示图。 图7是示出第四实施例的广角端处的透镜截面与移动轨迹的示图。 图8A是示出第四实施例的广角端处的各种像差的示图。 图8B是示出第四实施例的中间变焦位置处的各种像差的示图。 图8C是示出第四实施例的望远端处的各种像差的示图。 图9是示出当本专利技术的变焦透镜被应用到圆顶盖时的透镜截面的示图。 图10是示出当本专利技术的变焦透镜被应用到监视照相机时的主要部分的示意图。 【具体实施方式】 以下将参照附图解释本专利技术的变焦透镜和包含该变焦透镜的图像拾取装置。本发 明的变焦透镜从物侧到像侧依次包含具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二 透镜单元和具有负折光力的第三透镜单元。当执行变焦时,透镜单元移动以便改变相邻的 透镜单元之间的间隔。并且,第二和第三透镜单元在望远端处与在广角端处相比被定位在 物侧。另外,第三透镜单元在聚焦期间移动。 图1是示出本专利技术的第一实施例的变焦透镜的广角端(短焦距端)处的透镜截面 的示图。图2A、2B和2C分别是示出本专利技术的第一实施例的变焦透镜的广角端、中间变焦 位置和望远端(长焦距端)处的像差的示图。第一实施例是具有4. 9的变焦比和1. 54? 3. 50的孔径比的变焦透镜。 图3是示出本专利技术的第二实施例的变焦透镜的广角端处的透镜截面的示图。图 4A、4B和4C分别是示出本专利技术的第二实施例的变焦透镜的广角端、中间变焦位置和望远端 处的像差的示图。第二实施例是具有4. 5的变焦比和1. 43?2. 80的孔径比的变焦透镜。 图5是示出本专利技术的第三实施例的变焦透镜的广角端处的透镜截面的示图。图 6A、6B和6C分别是示出本专利技术的第三实施例的变焦透镜的广角端、中间变焦位置和望远端 处的像差的示图。第三实施例是具有4. 0的变焦比和1. 46?2. 80的孔径比的变焦透镜。 图7是示出本专利技术的第四实施例的变焦透镜的广角端处的透镜截面的示图。图 8A、8B和8C分别是示出本专利技术的第四实施例的变焦透镜的广角端、中间变焦位置和望远端 处的像差的示图。第四实施例是具有3. 7的变焦比和1. 44?2. 68的孔径比的变焦透镜。 图9是示出当本专利技术的变焦透镜被应用到具有圆顶盖(dome cover)的监视照相 机时的透镜截面的示图。图10是包含本专利技术的变焦透镜的监视照相机(图像拾取装置) 的主要部件的示意图。 各实施例的变焦透镜是用于图像拾取装置中的成像透镜系统。在各透镜截面图 中,左侧是物侧(前侧),右侧是像侧(后侧)。注意,各实施例的变焦透镜也适用于诸如投 影仪的光学装置。在这种情况下,左侧是屏幕,右侧是要投影的图像。在各透镜截面图中, L1是具有负折光力(光焦度=焦距的倒数)的第一透镜单元,L2是具有正折光力的第二透 镜单元,L3是具有负折光力的第三透镜单元。SP是用作孔径光阑的f数确定部件(以下也 称为"孔径光阑"),该孔径光阑用于确定(限制)最大f数(Fno)光束。 G是等同于例如滤光器、面板、石英低通滤波器或红外截止滤波器的光学块。IP是 像面。当使用变焦透镜视频照相机或数字静物照相机的图像拾取光学系统时,诸如CCD传 感器或CMOS传感器的固态图像传本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种变焦透镜,该变焦透镜从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元以及具有负折光力的第三透镜单元,第一、第二以及第三透镜单元在变焦期间移动使得相邻的透镜单元之间的间隔改变,第二透镜单元和第三透镜单元在望远端处与在广角端处相比被定位在物侧,并且第三透镜单元在聚焦期间移动,其中,以下条件式被满足:2.5<β2t/β2w<4.50.35<(β3t/β3w)/(β2t/β2w)<0.80‑1.1<f1/f2<‑0.5这里,β2w代表第二透镜单元在广角端处的横向倍率,β2t代表第二透镜单元在望远端处的横向倍率,β3w代表第三透镜单元在广角端处的横向倍率,β3t代表第三透镜单元在望远端处的横向倍率,f1代表第一透镜单元的焦距,f2代表第二透镜单元的焦距。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:山崎真司
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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