变焦透镜、具有变焦透镜的图像拾取装置和图像拾取系统制造方法及图纸

公开了变焦透镜、具有变焦透镜的图像拾取装置和图像拾取系统。根据本发明专利技术的变焦透镜从物侧到像侧依次包括负的第一透镜单元、孔径光阑、正的第二透镜单元和正的后透镜组。后透镜组包括负透镜单元LN和正透镜单元LP。在变焦期间，第一透镜单元不移动，第二透镜单元移动以在望远端(TE)处比在广角端(WE)处更靠近物侧，透镜单元LP移动以在TE处比在WE处更靠近像侧，并且相邻的两个透镜单元之间的间隔都改变。第二透镜单元和透镜单元LP的焦距以及第二透镜单元和透镜单元LP中的每一个为了从WE到TE变焦而移动的量被适当地设置。

【技术实现步骤摘要】
变焦透镜、具有变焦透镜的图像拾取装置和图像拾取系统
本专利技术涉及变焦透镜，并且当应用于在诸如监视照相机、数字照相机、摄像机或广播照相机之类的图像拾取装置和图像拾取系统中使用的图像拾取光学系统时是特别有利的。
技术介绍
要求在使用图像拾取元件的图像拾取装置中使用的图像拾取光学系统是提供具有宽视角以便于能够容易地进行宽的区域的图像捕获的高的光学性能的变焦透镜。从实现高的图像质量的观点出发，例如，变焦透镜要满足的要求之一是满足4K分辨率，以能够充分地支持具有全高清(HD)或更高图像质量的像素的图像拾取元件。还要求用于监控照相机的变焦透镜具有高变焦比，并且整体尺寸小以便可以在任何地方安装。作为满足这些要求的变焦透镜，已知有负导型(negativeleadtype)变焦透镜，其中具有负折光力的透镜单元被设置成最靠近物侧(日本专利申请特开No.2010-160275和日本专利申请特开No.2006-113572)。日本专利申请特开No.2010-160275和日本专利申请特开No.2006-113572各自公开了如下的变焦透镜，其从物侧到像侧依次包括分别具有负、正、负和正的折光力的第一透镜单元至第四透镜单元，并且其通过改变相邻的两个透镜单元之间的距离来执行变焦，而第一透镜单元在变焦期间不移动。具体地，日本专利申请特开No.2010-160275公开了如下的变焦透镜，其在广角端处的用于图像拾取的视角大约为81°，并且具有大约6倍的变焦比。日本专利申请特开No.2006-113572公开了如下的变焦透镜，其在广角端处的用于图像拾取的视角大约为76°，并且具有大约3倍的变焦比。与正导型变焦透镜相比，更容易使负导型变焦透镜的视角变宽。然而，使视角变宽倾向于增加前透镜(第一透镜单元)的有效直径，从而增加变焦透镜的整体尺寸。因此，为了在不增加变焦透镜的整体尺寸的情况下获得宽的视角，重要的是适当地设置每个透镜单元或者特别是第一透镜单元的透镜配置。此外，透镜单元的折光力的适当设置、变焦期间的移动量等对于在不增加变焦透镜的整体尺寸的情况下获得高变焦比是重要的。除非适当地设置了这些配置，否则难以获得提供高的光学性能的具有小的整体尺寸、高变焦比、宽视角和各种像差的良好校正的变焦透镜。此外，为了具有四倍于全HD的分辨率，图像拾取元件的像素数量需要是全HD的像素数量的四倍。然而，在不改变图像拾取元件的对角线长度的情况下使得像素数量翻四倍会使得每个像素的尺寸减小到其原始尺寸的四分之一，并且这降低了在低光条件下的光学性能，而在低光条件下的光学性能对于例如监视照相机是重要的。因此，重要的是在不改变像素尺寸的情况下使像素数量翻四倍，并且为此，图像拾取装置的对角线长度近似加倍。增加图像拾取元件的对角线长度成比例地增加了透镜系统的尺寸，进而增加了透镜系统的重量。然后，在变焦期间需要较大的电机来驱动透镜单元，或者驱动速度变慢。因此，期望用于监视照相机等中的变焦透镜被配置为提供具有宽视角和高变焦比的良好的光学特性，而无需在变焦期间驱动重的透镜单元。
技术实现思路
本专利技术旨在提供具有小的整体尺寸、宽视角和高变焦比并且在整个变焦范围内提供高光学性能的变焦透镜。本专利技术还旨在提供具有这种变焦透镜的图像拾取装置和图像拾取系统。根据本专利技术的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，孔径光阑，具有正折光力的第二透镜单元，和具有正折光力的后透镜组。后透镜组包括具有负折光力的透镜单元LN和具有正折光力的透镜单元LP。在变焦期间，第一透镜单元不移动，第二透镜单元移动以与在广角端处相比在望远端处更靠近物侧，透镜单元LP移动以与在广角端处相比在望远端处更靠近像侧，并且相邻的两个透镜单元之间的间隔都发生改变。变焦透镜满足以下条件表达式：1.1<|M2|/f2<3.0，和0.15<|Mp|/fp<0.50其中f2是第二透镜单元的焦距，fp是透镜单元LP的焦距，M2是第二透镜单元为了从广角端到望远端的变焦而移动的量，并且Mp是透镜单元LP为了从广角端到望远端的变焦而移动的量。从以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1是实施例1的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。图2A是实施例1的变焦透镜在广角端处的像差图。图2B是实施例1的变焦透镜在中间变焦位置处的像差图。图2C是实施例1的变焦透镜在望远端处的像差图。图3是实施例2的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。图4A是实施例2的变焦透镜在广角端处的像差图。图4B是实施例2的变焦透镜在中间变焦位置处的像差图。图4C是实施例2的变焦透镜在望远端处的像差图。图5是实施例3的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。图6A是实施例3的变焦透镜在广角端处的像差图。图6B是实施例3的变焦透镜在中间变焦位置处的像差图。图6C是实施例3的变焦透镜在望远端处的像差图。图7是实施例4的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。图8A是实施例4的变焦透镜在广角端处的像差图。图8B是实施例4的变焦透镜在中间变焦位置处的像差图。图8C是实施例4的变焦透镜在望远端处的像差图。图9是实施例5的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。图10A是实施例5的变焦透镜在广角端处的像差图。图10B是实施例5的变焦透镜在中间变焦位置处的像差图。图10C是实施例5的变焦透镜在望远端处的像差图。图11是示意性地示出了本专利技术的图像拾取装置的主要部分的图。具体实施方式现在将根据附图详细描述本专利技术的优选实施例。本实施例的变焦透镜从物侧到像侧各自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和后透镜组，该后透镜组包括具有负折光力的透镜单元LN和具有正折光力的透镜单元LP并且整体具有正折光力。在变焦期间，第一透镜单元不移动，第二透镜单元移动以在望远端处比在广角端处更靠近物侧，并且透镜单元LP在望远端处比在广角端处移动得更靠近像侧。相邻的两个透镜单元之间的间隔在变焦期间都改变。变焦透镜在第一透镜单元和第二透镜单元之间具有孔径光阑。后透镜组从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第三透镜单元和具有正折光力的第四透镜单元。可替代地，后透镜组从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第三透镜单元、具有正折光力的第四透镜单元和具有正折光力的第五透镜单元。图1是本专利技术的实施例1的变焦透镜在广角端(最短焦距)处的透镜截面图。图2A、图2B和图2C分别是实施例1的变焦透镜在广角端处、在中间变焦位置处和在望远端(最长焦距)处的像差图。实施例1的变焦透镜的变焦比为5.89，并且f数为1.65至4.12。图3是本专利技术的实施例2的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。图4A、图4B和图4C分别是实施例2的变焦透镜在广角端处、在中间变焦位置处和在望远端处的像差图。实施例2的变焦透镜的变焦比为7.39，并且f数为1.64至5.35。图5是本专利技术的实施例3的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。图6A、图6B和图6C分别是实施例3的变焦透镜在广角端处、在中间变焦位置处和在望远端处的像差图。实施例3的变焦透镜的变焦比为7.89，并且f数为1.65至5.00。图7是本专利技术的实施例4的变焦透镜在广角端处的透镜截面图。图8A、图8B和图8C分别是实施例4的变焦透镜在广本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜，其特征在于，所述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，孔径光阑，具有正折光力的第二透镜单元，和具有正折光力的后透镜组，其中后透镜组包括具有负折光力的透镜单元LN和具有正折光力的透镜单元LP，在变焦期间，第一透镜单元不移动，第二透镜单元移动以与在广角端处相比在望远端处更靠近物侧，透镜单元LP移动以与在广角端处相比在望远端处更靠近像侧，并且相邻的两个透镜单元之间的间隔都发生改变，并且满足以下条件表达式：1.1<|M2|/f2<3.0，和0.15<|MP|/fp<0.50其中f2是第二透镜单元的焦距，fp是透镜单元LP的焦距，M2是第二透镜单元为了从广角端到望远端的变焦而移动的量，并且Mp是透镜单元LP为了从广角端到望远端的变焦而移动的量。

【技术特征摘要】
2016.11.07 JP 2016-2169861.一种变焦透镜，其特征在于，所述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，孔径光阑，具有正折光力的第二透镜单元，和具有正折光力的后透镜组，其中后透镜组包括具有负折光力的透镜单元LN和具有正折光力的透镜单元LP，在变焦期间，第一透镜单元不移动，第二透镜单元移动以与在广角端处相比在望远端处更靠近物侧，透镜单元LP移动以与在广角端处相比在望远端处更靠近像侧，并且相邻的两个透镜单元之间的间隔都发生改变，并且满足以下条件表达式：1.1&lt;|M2|/f2&lt;3.0，和0.15&lt;|MP|/fp&lt;0.50其中f2是第二透镜单元的焦距，fp是透镜单元LP的焦距，M2是第二透镜单元为了从广角端到望远端的变焦而移动的量，并且Mp是透镜单元LP为了从广角端到望远端的变焦而移动的量。2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足以下条件表达式：0.05&lt;D1/TL&lt;0.30其中D1是第一透镜单元在光轴上的厚度，并且TL是总透镜长度。3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足以下条件表达式：1.0&lt;(β2t/β2w)/(βpt/βpw)&lt;5.0其中β2w是第二透镜单元在广角端处的横向倍率，β2t是第二透镜单元在望远端处的横向倍率，βpw是透镜单元LP在广角端处的横向倍率，并且βpt是透镜单元LP在望远端处的横向倍率。4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足以下条件表达式：-4.0&lt;fn/fp&lt;-0.5其中fn是透镜单元LN的焦距。5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中满足以下条件表达式：-1.2&lt;f1/f2&lt;-0.4其中f1是第一透镜单元的焦距。6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中第一透镜单元包括正透镜，并且满足以下条件表达式：1.96&lt;nd1p&a...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑代慎，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP