CN103376537A - 变焦透镜及使用该变焦透镜的图像拾取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变焦透镜以及使用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：第一透镜单元，其具有正折光力；第二透镜单元，其具有负折光力；第三透镜单元，其具有正折光力；以及第四透镜单元，其具有正折光力。所述第二透镜单元、第三透镜单元和第四透镜单元在变焦期间移动。所述第三透镜单元的在望远端的位置比所述第三透镜单元的在广角端的位置更接近物侧。该变焦透镜的在广角端的角度、该第二透镜单元的在光轴上的位置的在广角端与在望远端之间的差、以及第二透镜单元的焦距被适当地设定。

Description

变焦透镜及使用该变焦透镜的图像拾取装置

技术领域

本发明涉及变焦透镜，并且尤其涉及适合作为图像拾取装置（诸如视频照相机、安全照相机、数字静物照相机、广播照相机以及卤化银胶片照相机等）的图像拍摄光学系统的变焦透镜。

背景技术

希望包含固态图像拾取器件的诸如视频照相机、安全照相机和数字静物照相机的图像拾取装置中包含的图像拍摄光学系统为具有小尺寸、宽视角和高变焦比的变焦透镜。此外，希望这样的图像拍摄光学系统为在所有变焦位置处展现高光学性能的变焦透镜。满足这种要求的一种已知变焦透镜是四单元变焦透镜，其从物侧到像侧依次包括分别具有正、负、正和正折光力的第一到第四透镜单元。

例如，日本专利特开No.8-82743以及美国专利申请公布No.2011/0176225均公开了后聚焦型四单元变焦透镜，其中，通过移动第二透镜单元和第三透镜单元来执行变焦，并且通过移动第四透镜单元执行在变焦期间可能发生的像面变化的校正和聚焦。

为了在宽视角和高变焦比的情况下在所有变焦位置处实现高光学性能，重要的是除了其它参数外适当设定变焦类型、透镜单元的折光力、透镜单元的配置。在后聚焦型四单元变焦透镜中，重要的是适当设定折光力、变焦期间的行进长度、倍率、以及用于变焦的第二透镜单元的其它参数。

除非这些事项被适当设定，否则难以在宽视角和高变焦比的情况下在保持变焦透镜的尺寸小的同时在所有变焦位置处实现高光学性能。

发明内容

本发明涉及一种小尺寸的变焦透镜，该变焦透镜具有宽视角和高变焦比并且在所有变焦位置处展现高光学性能，以及包含这样的变焦透镜的图像拾取装置。

根据本发明的一方面，变焦透镜从物侧到像侧依次包含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、具有正折光力的第三透镜单元以及具有正折光力的第四透镜单元。第二透镜单元、第三透镜单元和第四透镜单元在变焦期间移动。第三透镜单元的在望远端的位置比第三透镜单元的在广角端的位置更接近物侧。该变焦透镜满足以下条件表达式：

-3.2<f2/fw<-2.0

3.5<|m2/f2|<5.1

其中，fw指示变焦透镜的在广角端的焦距，m2指示在在广角端处的与在望远端处的第二透镜单元在光轴上的位置之间的差，以及f2指示第二透镜单元的焦距。

参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1是位于广角端的根据本发明的第一实施例的变焦透镜的截面图。

图2A、2B和2C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第一实施例的变焦透镜的像差的示图。

图3是位于广角端的根据本发明的第二实施例的变焦透镜的截面图。

图4A、4B和4C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第二实施例的变焦透镜的像差的示图。

图5是位于广角端的根据本发明的第三实施例的变焦透镜的截面图。

图6A、6B和6C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第三实施例的变焦透镜的像差的示图。

图7是位于广角端的根据本发明的第四实施例的变焦透镜的截面图。

图8A、8B和8C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第四实施例的变焦透镜的像差的示图。

图9是位于广角端的根据本发明的第五实施例的变焦透镜的截面图。

图10A、10B和10C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第五实施例的变焦透镜的像差的示图。

图11是位于广角端的根据本发明的第六实施例的变焦透镜的截面图。

图12A、12B和12C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第六实施例的变焦透镜的像差的示图。

图13是示出包含根据本发明的第一至第六实施例的变焦透镜中的任一种的视频照相机（图像拾取装置）的相关部件的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图描述根据本发明的变焦透镜以及包含该变焦透镜的图像拾取装置的实施例。根据本发明的以下实施例的变焦透镜中的每一种均从物侧到像侧依次包含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、具有正折光力的第三透镜单元以及具有正折光力的第四透镜单元。第二透镜单元、第三透镜单元和第四透镜单元在变焦期间移动。

图1是位于广角端（短焦距端）的根据本发明的第一实施例的变焦透镜的截面图。图2A、2B和2C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端（长焦距端）的根据第一实施例的变焦透镜的像差的示图。图3是位于广角端的根据本发明的第二实施例的变焦透镜的截面图。图4A、4B和4C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第二实施例的变焦透镜的像差的示图。

图5是位于广角端的根据本发明的第三实施例的变焦透镜的截面图。图6A、6B和6C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第三实施例的变焦透镜的像差的示图。图7是位于广角端的根据本发明的第四实施例的变焦透镜的截面图。图8A、8B和8C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第四实施例的变焦透镜的像差的示图。

图9是位于广角端的根据本发明的第五实施例的变焦透镜的截面图。图10A、10B和10C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第五实施例的变焦透镜的像差的示图。图11是位于广角端的根据本发明的第六实施例的变焦透镜的截面图。图12A、12B和12C分别是示出位于广角端的、位于中间变焦位置的以及位于望远端的根据第六实施例的变焦透镜的像差的示图。图13是示出包含根据本发明的第一至第六实施例的变焦透镜中的任一种的视频照相机（图像拾取装置）的相关部件的示意图。

根据第一到第六实施例的变焦透镜中的每一种均是包含于图像拾取装置的图像拍摄光学系统。在变焦透镜的截面图中，左侧对应于物侧，并且右侧对应于像侧。各变焦透镜包含具有正折光力的第一透镜单元L1、具有负折光力的第二透镜单元L2、具有正折光力的第三透镜单元L3以及具有正折光力的第四透镜单元L4。孔径光阑SP被设置在第三透镜单元L3的物侧。附图中的箭头表示在从广角端到望远端变焦期间移动的相关透镜单元的移动轨迹。

根据各实施例的变焦透镜的孔径光阑SP在变焦期间是静止的。作为替代，该孔径光阑SP可在适当范围内移动。在此情况下，实现变焦透镜的尺寸的进一步减小。在各实施例中，孔径光阑SP在变焦期间是静止的，由此图像拾取装置的配置被简化。光学块GB对应于滤光器、面板等。当变焦透镜用作数字静物照相机或视频照相机中包含的图像拍摄光学系统时像面IP对应于诸如电荷耦合器件（CCD）传感器或互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器的固态图像拾取器件的表面，或者当变焦透镜用作卤化银胶片照相机中包含的图像拍摄光学系统时IP对应于胶片表面。

在示出像差的各示图中，球面像差是针对d线和g线的，像散是针对子午像面ΔM以及弧矢像面ΔS的，并且横向色差是针对g线的。此外，Fno指示f数，并且ω指示半视角（以度为单位）。在各实施例中，广角端和望远端分别指的是其中用于变焦的透镜单元沿光轴可机械移动的范围的极端（extreme end）处的变焦位置。

在各实施例中，在从广角端到望远端变焦期间，如对应的箭头所示地，第二透镜单元L2单调地朝像侧移动，而第三透镜单元L3单调地朝物侧移动或者沿朝物侧凸出的移动轨迹移动。变焦被执行为使得第三透镜单元L3的在望远端的位置比第三透镜单元L3的在广角端的位置更加接近物侧。

在根据第一至第四实施例的变焦透镜中的每一种中，通过沿朝物侧凸出的移动轨迹移动第四透镜单元L4校正可在变焦期间发生的像面位置的变化（像面变化）。在根据第五和第六实施例的变焦透镜中的每一种中，通过朝物侧单调移动第四透镜单元L4校正可在变焦期间发生的像面变化。

更具体而言，第一至第六实施例均采用后聚焦方法，其中通过沿光轴移动第四透镜单元L4来执行聚焦。实线曲线4a和虚线曲线4b分别表示在变焦透镜聚焦于无限远物体的情况下以及聚焦于近距离物体的情况下在校正可在变焦期间发生的像面变化时第四透镜单元L4的移动轨迹。在根据第一到第四实施例的变焦透镜中的每一种中，第四透镜单元L4沿朝物侧凸出的移动轨迹移动，由此第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间的空间被高效利用，减小了变焦透镜的整体长度。

在第一至第六实施例中的每一个中，在望远端处从无限远物体到近距离物体的聚焦是通过如箭头4c所示地向前移动第四透镜单元L4来执行的。在聚焦期间在光轴方向上静止的第一透镜单元L1可根据需要被移动以用于像差校正。在拍摄图像时，通过在不平行于光轴的方向上移动第三透镜单元L3的整体或一部分，校正可在变焦透镜振动时发生的拍摄图像的模糊。

根据本发明的各实施例的变焦透镜的特征在于尽管具有宽视角和高变焦比仍具有小的尺寸。为了实现宽视角，其中具有负折光力的透镜单元设置在物侧的极端处的负引导型（negative lead）变焦透镜是有利的。但是，在负引导型变焦透镜中，随着倍率增加，f数变得越大。这意味着图像变得越暗，在望远端尤其如此。因此，趋向于难以实现高倍率。

在其中具有正折光力的透镜单元设置在物侧的极端处的正引导型变焦透镜中，变焦期间f数的增加小。因此，本发明的实施例全部采用正引导型四单元变焦透镜，其从物侧到像侧依次包含分别具有正、负、正和正折光力的第一至第四透镜单元L1至L4。为了实现高变焦比，重要的是在减小用于变焦的透镜单元的行进长度以及减小可在变焦期间发生的像差的变化的同时减小变焦透镜的大小。

在其中第三透镜单元在变焦期间静止而第四透镜单元用于聚焦的上述后聚焦型四单元变焦透镜中，第三透镜单元具有小份额的变焦比。因此，为了增大变焦比，需要增加分配给第二和第四透镜单元的变焦比的份额。在此情况下，变焦期间的第二和第四透镜单元的行进长度（行程）变大，由此使得变焦透镜的大小增大，这是不希望的。

作为对比，在本发明的各实施例中，通过在从广角端向望远端变焦期间朝物侧移动第三透镜单元L3，增大分配给第三透镜单元L3的变焦比的份额，由此变焦期间的第二和第四透镜单元L2和L4的行进长度减小。因此，可在变焦期间发生的像差的变化被减小，同时变焦透镜的大小被减小。

在扩宽视角时，前部透镜单元（第一透镜单元）上的光的入射角度变大。因此，为了减小变焦透镜的大小，重要的是确定设置入射光瞳的位置。特别地，在上述的后聚焦型四单元变焦透镜中，前部透镜单元的有效直径趋向于在从广角端朝望远端稍微偏移的变焦位置处被确定。因此，为了减小前部透镜单元的有效直径，稍微朝望远端偏移的变焦位置处的入射光瞳需要设置在第一透镜单元附近的位置处。

在本发明的各实施例中，在从广角端向望远端变焦期间，通过朝物侧移动第三透镜单元L3并由此减小分配给第二透镜单元的变焦比的份额来产生变焦效果，因而变焦期间的第二透镜单元的行进长度被减小。因此，通过在焦距未被改变的情况下在第一透镜单元附近设置入射光瞳，同时实现宽视角以及前部透镜单元的有效直径的减小。

如上所述，在根据本发明的各实施例的变焦透镜中，在从广角端向望远端变焦期间朝物侧移动第三透镜单元L3，因而分配给第三透镜单元L3的变焦比的份额增加。因此，有助于视角变宽、变焦比增加以及变焦透镜的尺寸减小。

在各实施例中，当从广角端向望远端变焦期间，在望远端处第三透镜单元L3的沿光轴的位置比在广角端处第三透镜单元L3的位置更接近物侧。将变焦透镜的在广角端的焦距定义为fw，将广角端处的与望远端处的第二透镜单元L2的在光轴上的位置之间的差定义为m2，并且将第二透镜单元L2的焦距定义为f2的情况下，变焦透镜满足如下条件表达式：

-3.2<f2/fw<-2.0…(1)

3.5<|m2/f2|<5.1…(2)

其中，当在望远端处第二透镜单元L2的位置比在广角端处第二透镜单元L2的位置更接近物侧时位置差m2的符号为负，并且当在望远端处第二透镜单元L2的位置比在广角端处第二透镜单元L2的位置更接近像侧时位置差m2的符号为正。

在各实施例中，在从广角端向望远端变焦期间，第三透镜单元L3朝物侧移动，因而分配给第三透镜单元L3的变焦比的份额增加。此外，变焦期间的第二透镜单元L2和第四透镜单元L4的行进长度减小，由此变焦透镜的大小减小，同时可在变焦期间发生的像差的变化减小。在此移动序列中，第三透镜单元L3可朝物侧单调移动，或者沿朝物侧凸出的移动轨迹移动。为了对于第三透镜单元L3分配变焦比份额，在望远端处第三透镜单元L3的位置可被设定为比在广角端处第三透镜单元L3的位置更接近（远离）物侧。

条件表达式（1）定义了第二透镜单元L2的可使视角变宽的折光力。如果超出条件表达式（1）的上限，则像场弯曲、彗形像差和横向色差的相对于像高的变化尤其在广角侧增加。如果超出（小于）条件表达式（1）的下限，则第二透镜单元L2的折光力变小。因此，变焦期间第二透镜单元L2的行进长度增大，因而变焦透镜的大小增加。

条件表达式（2）定义了变焦期间第二透镜单元L2的行进长度，并且与变焦透镜的大小和变焦比有关。如果超出条件表达式（2）的上限，则变焦期间第二透镜单元L2的行进长度增加。在此情况下，尽管变得容易增大变焦比，但是变焦比的大小增加。如果超出（小于）条件表达式（2）的下限，则变焦期间第二透镜单元L2的行进长度减小。在此情况下，尽管变焦透镜的大小减小，但是变焦比也减小。

在各实施例中，作为用于变焦的透镜单元中的主要透镜单元的第二透镜单元L2的折光力增大，从而实现宽视角和高变焦比，同时减小变焦透镜的大小。在此情况下，像高的中点处的像场弯曲和彗形像差在广角侧增大，并且变焦期间的横向色差的变化增大。因此，在各实施例中，通过在从广角端向望远端变焦期间朝物侧移动第三透镜单元L3并因此向第三透镜单元L3分配一些变焦效果，来减小变焦期间第二透镜单元L2的行进长度，因而上述像差被减小并且变焦透镜的大小被减小。

在各实施例中，以下条件中的至少一个可进一步被满足：

2.5<β2t/β2w<25.0…(3)

0.1<|m3/m2|<0.5…(4)

1.0<(β3t/β3w)×(β4t/β4w)<5.0…(5)

其中，β2w和β2t分别指示在广角端以及在望远端的第二透镜单元L2的横向倍率;m3指示在广角端处的与在望远端处的第三透镜单元L3的在光轴上的位置之间的差;β3w和β3t分别指示在广角端的以及在望远端的第三透镜单元L3的横向倍率;以及β4w和β4t分别指示在广角端的以及在望远端的第四透镜单元L4的横向倍率.

现在将描述上述条件表达式的技术含义。

条件表达式（3）定义了使得主要地在变焦透镜的大小被减小的同时像场弯曲、横向色差以及其它参数被良好地校正的分配给第二透镜单元L2的变焦比的份额。如果超出条件表达式（3）的上限，则分配给第二透镜单元L2的变焦比的份额增大。在此情况下，变焦期间第二透镜单元L2的行进长度增大，并且前部透镜单元的有效直径增大。此外，第二透镜单元L2的折光力增大。因此，可在变焦期间发生的像场弯曲和横向色差的变化增大，使得难以校正这样的像差。

如果超出条件表达式（3）的下限，则分配给第二透镜单元L2的变焦比的份额减小。在此情况下，尽管广角侧的像场弯曲和横向色差的校正变得容易，但是用于实现作为一个整体的变焦透镜的预定变焦比的分配给第三透镜单元L3的变焦比的份额增大。因此，变焦期间第三透镜单元L3的行进长度变得过大，并且变焦透镜的总长度增加。

条件表达式（4）定义了使得主要地在实现作为一个整体的变焦透镜的预定变焦比的同时减小变焦透镜的大小的变焦期间第三透镜单元L3的行进长度与变焦期间第二透镜单元L2的行进长度的比率。在各实施例中，在从广角端向望远端变焦期间，第三透镜单元L3可朝物侧单调移动或者沿朝物侧凸出的移动轨迹移动。然而，如果超出条件表达式（4）的上限，则在广角端处的与在望远端处的第三透镜单元L3的在光轴上的位置之间的差变得过大，使得变焦透镜的总长度增大。

如果超出条件表达式（4）的下限，则变焦期间第二透镜单元L2的行进长度显著增大，使得变焦透镜的总长度增大。

条件表达式（5）定义了使得主要地在实现作为一个整体的变焦透镜的预定变焦比的同时减小变焦透镜的大小的第三透镜单元L3和第四透镜单元L4各自的变焦比。如果超出条件表达式（5）的上限，则变焦期间第三透镜单元L3和第四透镜单元L4中的至少一个的行进长度变得过大，使得变焦透镜的总长度增大。如果超出条件表达式（5）的下限，则分配给第二透镜单元L2的变焦比的份额增大。因此，变焦期间第二透镜单元L2的行进长度增大，因此变焦透镜的总长度增大。

在各实施例中，第二透镜单元L2可包含至少一个非球面。上述条件表达式与像差校正有关，并且在减小当视角变宽时在从广角端到中间变焦位置的范围中趋向于增大的像场弯曲的变化方面尤其有效。在各实施例中，条件表达式（1）至（5）定义的范围可在像差校正方面被优选地如下设定：

-3.15<f2/fw<-2.01…(1a)

3.55<|m2/f2|<4.95…(2a)

2.8<β2t/β2w<23.0…(3a)

0.15<|m3/m2|<0.47…(4a)

1.1<(β3t/β3w)×(β4t/β4w)<4.8…(5a)

更优选地，条件表达式（1a）至（5a）定义的范围可被如下设定:

-3.05<f2/fw<-2.02…(1b)

3.60<|m2/f2|<4.80…(2b)

3.1<β2t/β2w<21.0…(3b)

0.20<|m3/m2|<0.44…(4b)

1.2<(β3t/β3w)×(β4t/β4w)<4.6…(5b)

现在将描述各个透镜单元的配置。

第一透镜单元L1包括其中负透镜部件10n（具有负折光力的透镜部件）与正透镜部件10p（具有正折光力的透镜部件）相互接合的接合透镜CL1，以及在其物侧具有凸面的弯月正透镜部件12p。在各实施例中，第一透镜单元L1的折光力增大，使得变焦透镜的大小减小。随着第一透镜单元L1的折光力增大，第一透镜单元L1中的像差变大。特别地，在望远侧球面像差变大。因此，第一透镜单元L1的正折光力在接合透镜CL1和正透镜部件12p之间分担，由此减小这样的像差。

第二透镜单元L2在其像侧的折光力的绝对值大于在其物侧的折光力的绝对值，并且第二透镜单元L2包括三个单独的透镜部件：在其像侧具有凹面的负透镜部件20、另一负透镜部件22、以及正透镜部件24。在各实施例中，第二透镜单元L2的折光力增大，使得在广角端实现宽视角的同时减小第一透镜单元L1的有效直径。

随着第二透镜单元L2的折光力增大，第二透镜单元L2中的像差变大。特别地，在广角侧像场弯曲和横向色差变大。因此，在各实施例中，第二透镜单元L2的负折光力在两个负透镜部件20和22之间分担，并且负透镜部件20和22中的从物侧数的第二个负透镜部件的表面中的一个或两者是非球形的，由此减小像场弯曲。因此，通过使用正透镜部件24来减小横向色差。在这样的配置中，在宽视角的情况下实现前部透镜单元的有效直径的减小以及高光学性能。

另外，正透镜部件24由具有小于20的阿贝数的高色散材料制成，由此，色差消除所需的透镜部件的折光力被尽可能多地减小。因而，在减小像场弯曲和横向色差的同时，减小变焦透镜的大小。

第三透镜单元L3包括在其物侧具有凸面的正透镜部件30、双凸正透镜部件32、以及在其像侧具有凹面的负透镜部件34。在各实施例中，第三透镜单元L3的折光力增大，使得变焦期间第三透镜单元L3的行进长度减小，同时在广角端变焦透镜的总长度减小。随着第三透镜单元L3的折光力增大，第三透镜单元L3中的像差变大。特别地，纵向色差和彗形像差变大。

因此，第三透镜单元L3的折光力在这两个正透镜部件30和32与负透镜部件34之间分担，并且正透镜部件30和32中的从物侧数的第一个正透镜部件的两个表面都是非球形，由此，减小彗形像差。此外，正透镜部件30和32中的从物侧数的第二个正透镜部件由低色散材料（阿贝数为90或更大）制成，由此减小纵向色差。

第四透镜单元L4包含其中正透镜部件40p和负透镜部件40n相互接合的接合透镜。在各实施例中，采用这样的接合透镜作为第四透镜单元L4减小了变焦期间像场弯曲和横向色差的变化。

因此，采用如上所述地配置的透镜单元的各实施例提供了小尺寸的变焦透镜，该变焦透镜具有75°或更大的宽视角以及14或更大的高变焦比。当各实施例的变焦透镜被包含在图像拾取装置中时，可通过电子图像处理来校正各种像差之中的畸变。

根据本发明的各实施例，变焦透镜的在广角端的图像圈（imagecircle）小于该变焦透镜的在望远端的图像圈。这使得容易减小前部透镜单元的有效直径。

下文给出分别与第一至第六实施例对应的示例性数值例1至6的数据。在数值例1-6中的每一个中，i是正整数（i≥1），并且指示从物侧起数的表面的次序，ri指示第i表面的曲率半径，di指示第i表面与第（i+1）表面之间短距离，并且ndi和νdi分别指示第i光学部件的材料相对于d线的折射率和阿贝数。

在数值例1-6中的每一个中，与物侧的极端最接近的两个表面对应于光学块的表面。BF指示通过空气变换计算的与从最后的透镜表面与像面的距离对应的后焦距。被指示为X的各非球面的形状根据距光轴高度为H处的在光轴方向上相对于该表面的顶点的位移被计算，并且由下式表示：

$X=\frac{H^2/R}{1+\sqrt{1-(1-k){(H/R)}^2}}+{A4H}^4+{A6H}^6+{A8H}^8+{A10H}^{10}+{A12H}^{12}$

其中，光行进方向被认为是正的；R指示旁轴曲率半径；k指示圆锥常数；并且A4、A6、A8、A10以及A12指示非球面的系数。具有星号（*）的表面具有非球面形状。数学表达式“e-x”等同于指数计数“10^-x”。表1总结了上文给出的条件表达式（1）至（5）以及数值示例1-6的值之间的关系。

数值例1

单位：mm

表面数据

非球面数据

第八表面

K=-8.17469e+000  A4=-9.69765e-004  A6=6.39740e-006

A8=-1.97567e-006

第九表面

K=4.64241e+004  A4=-2.70529e-004  A6=-3.02651e-005

A8=-1.02953e-007

第十三表面

K=-1.08675e+000  A4=5.93204e-005  A6=-6.20605e-006

A8=2.62107e-007  A10=-3.38035e-008  A12=7.22418e-010

第十四表面

K=-6.57481e+004  A4=3.22971e-004  A6=1.14963e-006

A8=3.75177e-009  A10=-2.56536e-008  A12=8.07604e-010

其它数据

透镜单元数据

数值例2

单位：mm

表面数据

非球面数据

第九表面

K=1.52152e+001  A4=-2.63889e-004  A6=2.74803e-006

A8=5.16564e-008  A10=-4.81128e-009

第十三表面

K=1.07717e+000  A4=3.01455e-005  A6=-1.12904e-006

A8=-1.89900e-008

第十四表面

K=-9.21904e+007  A4=3.04795e-004

其它数据

透镜单元的数据

数值例3

单位：mm

表面数据

非球面数据

第八表面

K=-5.46613e+000  A4=-5.23156e-004  A6=-8.59247e-006

A8=-8.33187e-007

第九表面

K=9.54097e+004  A4=-5.19517e-007  A6=-2.90776e-005

A8=2.12957e-007

第十三表面

K=-1.14852e+000  A4=5.13310e-005  A6=-8.94412e-006

A8=2.58607e-007  A10=-3.41631e-008  A12=4.86441e-010

第十四表面

K=-1.98954e+005  A4=3.61152e-004  A6=1.49974e-006

A8=3.75177e-009  A10=-2.86495e-008  A12=7.61602e-010

其它数据

透镜单元数据

数值例4

单位：mm

表面数据

非球面数据

第九表面

K=1.30811e+001  A4=-2.87533e-004  A6=2.81606e-006

A8=-1.78421e-008  A10=-4.34438e-009

第十三表面

K=1.12830e+000  A4=1.11109e-004  A6=-1.78002e-006

A8=-6.37095e-008

第十四表面

K=2.25675e+004  A4=4.20650e-004

其它数据

透镜单元数据

数值例5

单位：mm

表面数据

非球面数据

第八表面

K=-4.69634e+000  A4=1.79239e-004  A6=-1.09322e-005

A8=-4.34941e-007

第九表面

K=3.93088e+004  A4=4.84303e-004  A6=-2.94207e-005

A8=-2.81379e-008

第十三表面

K=-5.08216e-001  A4=5.36237e-005  A6=-6.90697e-006

A8=2.94664e-007  A10=-4.00303e-008  A12=7.33723e-010

第十四表面

K=-1.09100e+005  A4=3.61449e-004  A6=1.79980e-006

A8=3.75177e-009  A10=-3.05411e-008  A12=7.95611e-010

其它数据

透镜单元数据

数值例6

单位：mm

表面数据

非球面数据

第八表面

K=-3.35427e+000  A4=1.04366e-003  A6=-9.80272e-006

A8=-6.41855e-007

第九表面

K=3.46720e+004  A4=1.19208e-003  A6=-3.06970e-005

A8=-2.94570e-007

第十三表面

K=-1.70635e-001  A4=3.51156e-005  A6=-6.27968e-006

A8=3.56525e-007  A10=-4.34213e-008  A12=8.40952e-010

第十四表面

K=-3.72107e+005  A4=3.85696e-004  A6=2.33089e-006

A8=3.75177e-009  A10=-3.00326e-008  A12=8.24579e-010

其它数据

透镜单元数据

表1

现在将参照图13描述作为其中根据本发明的上述实施例中的任一个的变焦透镜用作图像拍摄光学系统的图像拾取装置（视频照相机）的实施例。

图13所示的图像拾取装置包括视频照相机体部10、对应于根据第一至第六实施例中的任一个的变焦透镜的图像拍摄光学系统11、设置在视频照相机体部10中并且接收通过该图像拍摄光学系统11形成的物体的图像的诸如CCD传感器或CMOS传感器的图像拾取器件12、存储通过由固态图像拾取器件12执行的物体的图像的光电转换获得的信息的存储器13、以及电子取景器14，通过该电子取景器14观察通过固态图像拾取器件12的光电转换获得的物体的图像。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的变更方式和等同的结构和功能。

Claims (9)

1.一种变焦透镜，从物侧到像侧依次包含：

第一透镜单元，其具有正折光力；

第二透镜单元，其具有负折光力；

第三透镜单元，其具有正折光力；以及

第四透镜单元，其具有正折光力，

其中，所述第二透镜单元、第三透镜单元和第四透镜单元在变焦期间移动，

其中，所述第三透镜单元的在望远端的位置比所述第三透镜单元的在广角端的位置更接近物侧，以及

其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式:

-3.2<f2/fw<-2.0

3.5<|m2/f2|<5.1

其中，fw指示所述变焦透镜的在广角端的焦距，m2指示在广角端的与在望远端的所述第二透镜单元在光轴上的位置之间的差，以及f2指示第二透镜单元的焦距。

2.根据权利要求1所述的变焦透镜，进一步满足以下条件表达式:

2.5<β2t/β2w<25.0

其中，β2w指示第二透镜单元在广角端的横向倍率，并且β2t指示第二透镜单元在望远端的横向倍率。

3.根据权利要求1所述的变焦透镜，进一步满足以下条件表达式:

0.1<|m3/m2|<0.5

其中，m3指示在广角端的与在望远端的所述第三透镜单元在光轴上的位置之间的差。

4.根据权利要求1所述的变焦透镜，进一步满足以下条件表达式:

1.0<(β3t/β3w)×(β4t/β4w)<5.0

其中，β3w和β3t分别指示第三透镜单元在广角端以及在望远端的横向倍率，并且β4w和β4t分别指示第四透镜单元在广角端以及在望远端的横向倍率。

5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，通过在不与所述光轴平行的方向上移动第三透镜单元的整体或一部分来使所述变焦透镜形成的图像在与所述光轴垂直的方向上移动。

6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述第二透镜单元从物侧到像侧依次包含负透镜部件、另一负透镜部件以及正透镜部件。

7.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述第三透镜单元从物侧到像侧依次包含正透镜部件、另一正透镜部件以及负透镜部件。

8.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜在所述广角端的图像圈小于所述变焦透镜在所述望远端的图像圈。

9.一种图像拾取装置，包括：

根据权利要求1-8中任一项所述的变焦透镜;以及

图像拾取器件，其接收通过所述变焦透镜形成的图像。

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