变焦透镜系统技术方案

本发明专利技术目的在于提供一种小巧、高变焦比以及校正了各种像差的良好光学性能的变焦透镜系统。该变焦透镜系统从物侧起包括具有正折射光焦度的第一透镜组Ｇ１，具有负折射光焦度的第二透镜组Ｇ２，具有正折射光焦度的第三透镜组Ｇ３和具有正折射光焦度的第四透镜组Ｇ４。当透镜组的位置状态从广角端态向远摄端态变化时，第一透镜组Ｇ１和第二透镜组Ｇ２之间的距离增大，第二透镜组Ｇ２和第三透镜组Ｇ３之间的距离减小，第三透镜组Ｇ３和第四透镜组Ｇ４之间的距离变化，第四透镜组Ｇ４以具有面朝象平面的凸形变焦轨迹移动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适于利用固态成像装置如CCD的袖珍相机的变焦透镜系统，尤其涉及一种具有正-负-正-正光焦度的四透镜组结构的变焦透镜系统。
技术介绍
作为一种适于固态成像装置如CCD的变焦透镜系统，在日本待定专利申请JP2003-241092中公开了一种由四透镜组构成的变焦透镜系统，该系统在最靠近物侧有一个具正折射光焦度的透镜组。按照近年来固态成像装置高集成度的趋势，需要一种能够甚至在较高的特定频率下也能获得高对比度的变焦透镜系统。但是，带来的问题是常规的变焦透镜系统为了提高光学性能要增加透镜元件的数量，因而透镜的直径变大。随着数字相机的流行，还需要及时满足便携性(具体地说就是袖珍和轻盈)和高变焦比这一矛盾的要求。在日本待定专利申请JP2003-241092公开的变焦透镜系统中，虽然袖珍性和广视角得到满足，但变焦比约为四或五，以致于高变焦比这一要求得不到满足。
技术实现思路
鉴于前述问题提出了本专利技术。本专利技术的目的在于提供一种具有较高的光学性能、尤其是校正了各种像差并兼备袖珍性和高变焦比的变焦透镜系统。根据本专利技术的一个方面，变焦透镜系统从物侧起包括具有正折射光焦度的第一透镜组，具有负折射光焦度的第二透镜组，具有正折射光焦度的第三透镜组和具有正折射光焦度的第四透镜组。当透镜组的位置状态从广角端态变为远摄端态时，第一透镜组和第二透镜组之间的距离增大，第二透镜组和第三透镜组之间的距离减小，并且第三透镜组和第四透镜组之间的距离改变，第四透镜组沿着具有面向像侧的凸出形状的变焦轨迹移动。在本专利技术的一个优选实施例中，当透镜组的位置状态从广角端态变为远摄端态时，优选第一透镜组向物侧移动。在本专利技术的一个优选实施例中，优选满足下列的条件表达式(1)0.003＜(Δ4a+Δ4b)/TLt＜0.1 (1)此处，Δ4a表示第四透镜组沿光轴从广角端态向焦距状态移动量的绝对值，在焦距状态，聚焦于无限远时第四透镜组位于最靠近像侧的位置，Δ4b表示聚焦于无限远时第四透镜组沿光轴从第四透镜组位于最靠近像侧位置的焦距状态向远摄端态的移动量的绝对值，TLt表示在远摄端态中变焦透镜系统的总透镜长度。在本专利技术的一个优选实施例中，优选满足下列的条件表达式(2)0.003＜Δ4a/(fT-fW)＜0.1 (2)此处，fT表示远摄端态中变焦透镜系统的焦距，fW表示广角端态中变焦透镜系统的焦距。在本专利技术的一个优选实施例中，优选满足下列的条件表达式(3)0.003＜Δ4b/(fT-fW)＜0.1 (3) 在本专利技术的一个优选实施例中，优选满足下列的条件表达式(4)0.005＜M·(Δ4a+Δ4b)/f4＜2 (4)此处，f4表示第四透镜组的焦距，M表示变焦透镜系统的变焦比。在本专利技术的一个优选实施例中，优选满足下列的条件表达式(5)0.5＜fM/(fW·fT)1/2＜1.4(5)此处，fM表示第四透镜组位于最靠近像侧位置时的焦距。在本专利技术的一个优选实施例中，优选满足下列的条件表达式(6)0.3＜Δ4b/Δ4a＜3.0 (6)根据本专利技术的另一方面，变焦透镜系统从物侧起包括具有正折射光焦度的第一透镜组，具有负折射光焦度的第二透镜组，具有正折射光焦度的第三透镜组和具有正折射光焦度的第四透镜组。当透镜组的位置状态从广角端态变为远摄端态时，第一透镜组和第二透镜组之间的距离改变，第二透镜组和第三透镜组之间的距离以及第三透镜组和第四透镜组之间的距离均改变，第四透镜组沿着具有面向像侧的凸出形状的变焦轨迹移动。通过下面参考附图对优选实施例的详细描述，本专利技术的其它特点及优点将变得更加清晰。附图说明图1表示根据本专利技术每个实例的变焦透镜系统的透镜光焦度分布以及每个透镜组的移动；图2表示根据本专利技术实例1的变焦透镜系统的透镜分布，其中(W)为广角端态，(M1)为第一中等焦距状态，(M2)为第二中等焦距状态，(T)为远摄端态；图3A和3B是表示根据本专利技术实例1的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图3A表示广角端态的各种像差曲线，图3B表示第一中等焦距状态M1的各种像差曲线；图4A和4B是表示根据本专利技术实例1的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图4A表示第二中等焦距状态M2的各种像差曲线，图4B表示远摄端态T的各种像差曲线；图5是表示根据本专利技术实例2的变焦透镜系统的透镜分布，其中(W)为广角端态，(M1)为第一中等焦距状态，(M2)为第二中等焦距状态，(T)为远摄端态；图6A和6B是表示根据本专利技术实例2的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图6A表示广角端态的各种像差曲线，图6B表示第一中等焦距状态M1的各种像差曲线；图7A和7B是表示根据本专利技术实例2的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图7A表示第二中等焦距状态M2的各种像差曲线，图7B表示远摄端态T的各种像差曲线；图8是表示根据本专利技术实例3的变焦透镜系统的透镜分布，其中(W)为广角端态，(M1)为第一中等焦距状态，(M2)为第二中等焦距状态，(T)为远摄端态；图9A和9B是表示根据本专利技术实例3的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图9A表示广角端态的各种像差曲线，图9B表示第一中等焦距状态M1的各种像差曲线；图10A和10B是表示根据本专利技术实例3的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图10A表示第二中等焦距状态M2的各种像差曲线，图10B表示远摄端态T的各种像差曲线。具体实施例方式下面参考附图描述本专利技术的实施例。根据本专利技术的变焦透镜系统，从物侧起包括具有正折射光焦度的第一透镜组，具有负折射光焦度的第二透镜组，具有正折射光焦度的第三透镜组和具有正折射光焦度的第四透镜组。在第三透镜组的物侧设置一个孔径光阑。当透镜组的位置状态从广角端态变为远摄端态时，第一、第二、第三和第四透镜组沿光轴移动，并且第四透镜组首先向像侧移动，再从大约中等焦距状态向物侧移动，形成具有面朝像侧的凸出形状的变焦轨迹。在具有固定的第四透镜组的常规四透镜组变焦透镜系统中，总的透镜长度随着变焦比的增大而增大。当对透镜直径或总的透镜长度实施限制时，变焦透镜系统的光学性能下降。另一方面，在根据本专利技术的变焦透镜系统中，当透镜组的位置状态从广角端态变为远摄端态时，通过以面朝像侧的凸形轨迹移动第四透镜组，可以急剧地减小变焦透镜系统的前透镜的总透镜长度和透镜直径，以致于可以实现变焦透镜系统的镜筒缩小以及确保良好的光学性能的高变焦比。在根据本专利技术的变焦透镜系统中，优选第一透镜组在从广角端态向远摄端态变焦时移向物侧。当变焦比变高时，视角从广角端态向远摄端态的变化增大，以致于当总透镜长度相同且第一透镜组固定时，在确保广角端态的视角时前透镜的透镜直径变大。因此，很难使得系统缩小。另一方面，在根据本专利技术的变焦透镜系统中，通过使第一透镜组可以移动且总透镜长度可变，可以使变焦透镜系统的镜筒做得小巧。在根据本专利技术的变焦透镜系统中，优选满足下列的条件表达式(1)0.003＜(Δ4a+Δ4b)/TLt＜0.1 (1)此处，Δ4a表示第四透镜组沿光轴从广角端态向焦距状态移动量的绝对值，在焦距状态，聚焦于无限远时第四透镜组位于最靠近像侧的位置，Δ4b表示聚焦于无限远时第四透镜组沿光轴从第四透镜组位于最靠近像侧位置的焦距状态向远摄端态的移动量的绝对值，TLt表示在远摄端态中变焦透镜系统的总透镜长度。顺便说一下，总本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜系统，从物侧起包括：具有正折射光焦度的第一透镜组；具有负折射光焦度的第二透镜组；具有正折射光焦度的第三透镜组；和具有正折射光焦度的第四透镜组，其中当透镜组的位置状态从广角端态变为远摄端态时 ，第一透镜组和第二透镜组之间的距离增大，第二透镜组和第三透镜组之间的距离减小，并且第三透镜组和第四透镜组之间的距离改变，第四透镜组沿着具有面向像侧的凸出形状的变焦轨迹移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村谷真美，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]