变焦透镜系统技术方案

本发明专利技术涉及一种变焦透镜系统，其包括：具有正折射率的第一透镜组；具有负折射率的第二透镜组；具有正折射率的第三透镜组；具有负折射率的第四透镜组；具有负折射率的第五透镜组；及具有正折射率的第六透镜组；第一到第六透镜组从目标侧顺序布置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变焦透镜系统，更具体地说，涉及用于摄像机、静态数码相机等并具有高于20倍的变焦比的变焦透镜系统。
技术介绍
在相关技术中，有已知的方法，其中使用比如CCD(电荷耦合设备)元件或CMOS(互补型金属氧化物半导体)元件的光电转换元件作为用于摄像机的记录工具的图像拾取设备得以使用使得形成在图像拾取元件的表面上的图像拾取目标的图像的光的量转换成为并记录为电子输出。 另外，随着近年来微加工技术的改进，对于中央处理单元的操作速度和存储介质的集成的增强已经得以实现。从而，可以对大量的图像数据进行高速处理，这在相关技术中一直是不可能的。 另外，对于光接收元件的集成和小型化的增强已经得以实现，并且这样高的集成使得可以记录更高的空间频率并且这样的小型化已经实现了整个摄像机的小型化。 但是，上述的光接收元件的这样高的集成和小型化已经降低了单个光电转换元件的光接收区域并降低了电子输出功率。这已经引起了问题，即噪声的影响增加。 为防止由上述的由于这样的电子输出功率的降低而导致的噪声的影响，若干对策在相关技术中得以采用。一个对策是通过增加光学系统的孔径比来增加进入光接收元件的光的量。另一个对策是直接在各个光接收元件之前布置微透镜阵列，其包括非常小的透镜的阵列。 虽然微透镜阵列引入光通量至光接收元件，光通量被定向至邻近的光接收元件之间的部分，其带来了对于透镜系统的出射光瞳的位置的限制。如果透镜系统的出射光瞳的位置接近光接收元件，即，如果到达光接收元件的主光通量相对于光轴的角度变大，则定向至屏幕的周边部分的离轴射线构成了相对于光轴的较大的角度。结果使得，光通量无法到达光接收元件，造成光量的不足。 近年来，随着数码相机的普及，用户的需求也在分化。特别地，对于集成了具有高倍的变焦比的变焦透镜系统同时相机的小型化得以保证的相机的需求正在增加。 作为用在相关技术中的变焦型的变焦透镜，具有正倍率、负倍率、正倍率、和正倍率的四组构造的变焦透镜系统的变焦透镜为人所知。 四组构造的变焦透镜包括具有正折射率的第一透镜组；具有负折射率的第二透镜组；具有正折射率的第三透镜组；和具有正折射率的第四透镜组，从目标侧顺序布置。所述类型的变焦透镜例如发布在日本专利公开第2006-189598号中(下文中参考为专利文献1)。 通常在变焦透镜中，由于可移动透镜组的数目增加，每个透镜组从广角端状态至远焦端状态的变焦轨迹的选择的自由度增加。由此，已知即使变焦透镜具有高倍的变焦比，高的性能能够得以实现，例如在日本专利公开第2007-79174中(下文中参考为专利文献2)或者日本专利公开第2007-292994中(下文中参考为专利文献3)中所发布的。在专利文献2和专利文献3中发布的变焦透镜中，沿光轴方向固定的附加透镜组布置在已知的具有正倍率、负倍率、正倍率、和正倍率的四组构造的变焦透镜的图像侧上。 另外实现高倍的变焦比和高的性能的变焦透镜为人所知并发布在例如日本专利申请第2008-15251中(下文中参考为专利文献4)，尽管这是可互换的透镜。 发布在专利文献4中的变焦透镜包括六个透镜组，其包括具有正折射率的第一透镜组；具有负折射率的第二透镜组；具有正折射率的第三透镜组；具有负折射率的第四透镜组；具有负折射率的第五透镜组；和具有正折射率的第六透镜组，并且从目标侧以此顺序布置。在变焦透镜中，当透镜位置状态从广角端状态变换至远焦端状态时，透镜组沿光轴的方向移动使得在第一和第二透镜组之间的距离增加，在第二和第三透镜组之间的距离减小，在第三和第四透镜组之间的距离增加，在第四和第五透镜组之间的距离增加，并且在第五和第六透镜组之间的距离减小。
技术实现思路
但是，如专利文献1中发布的具有正倍率、负倍率、正倍率和正倍率的四组构造的这样的变焦透镜具有的问题在于，如果其试图确保超过20倍的高的变倍比，则其变得难以实现如下所述的足够的小型化。 通常，在变焦透镜中，通过增加透镜组的折射率能够增加变倍比，而不会增加光学总长。 但是，如果透镜组的折射率增加，则不可能纠正当焦距变化时表现出的不同像差的变化，致使无法获得预定的光学性能。因此，在预定的光学性能得以实现的情况中，小型化不能实现并且尺寸的增加不能避免。 另外，在具有正倍率、负倍率、正倍率、和正倍率的四组构造的变焦透镜中，通过第三和第四透镜组的离轴光通量的高度的变化较小，即使透镜位置状态变化。因此，需要的是设置第一和第二透镜组的变倍率作用和像差纠正作用至较高的等级，并且这使得难以确保小型化和高的变倍比。 在另一方面，在可移动透镜组的数目增加的情况中，每个透镜组的变焦轨迹的选择的自由度增加，并且结果是，当焦距变化时出现的不同像差的变化能够有利地得以纠正。因此，即使在变倍比较高的情况中，小型化能够得以实现。 但是，在固定的透镜组布置在具有正倍率、负倍率、正倍率、和正倍率的四组构造的变焦透镜的图像侧的情况中，如发布在专利文献2和专利文献3中的变焦透镜，有助于倍率变化的透镜组的数目并未增加。因此，其难以实现变倍比的进一步的增加和进一步的小型化。 同时，如果透镜组的数目增加，如在专利文献4中发布的变焦透镜的情况中，则即使变倍比升高，其可以确保小型化。但是，由于沿光轴方向移动的透镜组的数目是五并且比相关的变焦透镜中的数目有所增加，变焦透镜具有的问题在于镜筒结构变得复杂。 另外，发布在专利文献资料4中的变焦透镜得以构造使得第三和第六透镜组彼此整体地移动。但是，为在对焦较短的距离中移动第六透镜组，需要的是独立于第三透镜组而移动第六透镜组。因此，在该实例中，变焦透镜必须得以修正以使得第三和第六透镜组独立于彼此移动，并且镜筒结构同样较复杂。 因此，希望提供变焦透镜系统，其解决了上述的问题并能够实现放大倍率和小型化的增强，而不会使镜筒结构变得复杂。 依据本专利技术的实施例，提供了变焦透镜系统，其包括具有正折射率的第一透镜组；具有负折射率的第二透镜组；具有正折射率的第三透镜组；具有负折射率的第四透镜组；具有负折射率的第五透镜组；和具有正折射率的第六透镜组，第一至第六透镜组从目标侧顺序地布置。透镜位置从广角端状态至远焦端状态的变化使得第一和第二透镜组之间的距离增加，使得第二和第三透镜组之间的距离减小，使得第三和第四透镜组之间的距离增加，使得第四和第五透镜组之间的距离减小，并且使得第五和第六透镜组之间的距离变化，同时第一透镜组首先移动至图像侧，然后就移动至目标侧，并且第四透镜组沿光轴的方向固定并且此外第三和第五透镜组彼此整体地移动至目标侧。对比于其在广角端状态中的位置，第二透镜组在远焦端状态中定位在图像侧。变焦透镜系统另外包括布置在第三透镜组附近的孔径光阑。第六透镜组响应于图像拾取目标的位置的变化而沿光轴方向移动。 在变焦透镜系统中，第三和第五透镜组在横过第四透镜组的相对侧上沿光轴的方向响应于透镜位置状态的变化而彼此整体地移动，其形成为固定的组。 优选地，变焦透镜系统得以构造使得满足下面的条件表达式(1)，其中在广角端状态中的第一至第四透镜组的组合焦距由f14w表示，并且在广角端状态中的整个透镜系统的焦距由fw表示， (1)1.2＜f14w/fw＜3 其中变焦透镜构造以满足上面的条件表达式(1)，通过第四和第六透镜组的离轴光通量并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜系统，其包括：　具有正折射率的第一透镜组；　具有负折射率的第二透镜组；　具有正折射率的第三透镜组；　具有负折射率的第四透镜组；　具有负折射率的第五透镜组；及　具有正折射率的第六透镜组；　所述第一到第六透镜组从目标侧 顺序布置；　透镜位置状态从广角端状态至远焦端状态的变化使得在所述第一和第二透镜组之间的距离增加，使得所述第二和第三透镜组之间的距离减小，使得所述第三和第四透镜组之间的距离增加，使得所述第四和第五透镜组之间的距离减小，以及使得所述第五和第六 透镜组之间的距离变化，并且所述第一透镜组首先移动至图像侧一次，然后就移动至目标侧，并且所述第四透镜组沿光轴的方向固定，此外第三和第五透镜组彼此整体地移动至所述目标侧；　与在广角端状态中的位置相比，所述第二透镜组在远焦端状态中位于所述图像侧 ；　所述变焦透镜系统还包括：布置在所述第三透镜组的附近的孔径光阑；并且　所述第六透镜组响应于图像拾取目标的位置的变化而沿所述光轴的方向移动。

【技术特征摘要】
JP 2008-8-6 202967/081、一种变焦透镜系统，其包括具有正折射率的第一透镜组；具有负折射率的第二透镜组；具有正折射率的第三透镜组；具有负折射率的第四透镜组；具有负折射率的第五透镜组；及具有正折射率的第六透镜组；所述第一到第六透镜组从目标侧顺序布置；透镜位置状态从广角端状态至远焦端状态的变化使得在所述第一和第二透镜组之间的距离增加，使得所述第二和第三透镜组之间的距离减小，使得所述第三和第四透镜组之间的距离增加，使得所述第四和第五透镜组之间的距离减小，以及使得所述第五和第六透镜组之间的距离变化，并且所述第一透镜组首先移动至图像侧一次，然后就移动至目标侧，并且所述第四透镜组沿光轴的方向固定，此外第三和第五透镜组彼此整体地移动至所述目标侧；与在广角端状态中的位置相比，所述第二透镜组在远焦端状态中位于所述图像侧；所述变焦透镜系统还包括布置在所述第三透镜组的附近的孔径光阑；并且所述第六透镜组响应于图像拾取目标的位置的变化而沿所述光轴的方向移动。2、如权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，满足如下的条件表达式(1)，其中所述第一至第四透镜组在广角端状态中的组合焦距表示为f14w，并且所述整个透镜系统在广角端状态中的焦距表示为fw(1)1.2＜f14w/fw＜3。3、...

【专利技术属性】
技术研发人员：大竹基之，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]