可变焦距镜头系统和成像装置制造方法及图纸

【技术实现步骤摘要】
可变焦距镜头系统和成像装置
本公开涉及适于数码相机和视频摄录机的物镜，并具体涉及适于如下变焦镜头的可变焦距镜头系统和成像装置，该变焦镜头具有在广角端状态下在35mm格式基础上从大约24到35mm变动的视角并具有从大约6倍到9倍变动的变焦率，而且涉及于其中合并可变焦距镜头系统的成像装置。
技术介绍
作为通过相机使用的记录部件，存在包括在由诸如CXD (电荷耦合器件)和CMOS (互补金属氧化物半导体)元件之类的光电转换器件形成的成像器件上形成被摄体图像、将被摄体图像的光线量转换为光电转换器件中的电输出并记录该电输出的已知方法。另一方面，微处理技术的新进步允许中央处理器(CPU)更快地运作且存储介质具有比以往更高的封装密度，从而现在可以高速地处理以前未曾处理过的大量图像数据。已经更高密度地封装光电转换器件并减小尺寸。更高的封装密度允许更高的空间频率记录 (higher frequency recording),而尺寸减小允许整个相机尺寸的减小。但是，上述更高的封装密度和更大的尺寸减小不利地缩小了每个光电转换器件的光接收区域，并由于其电输出电平减小而增加其对于噪声的敏感度(susceptibility)。为了解决所述问题，通过增加光学系统的光圈直径来增加到达每个光电转换器件的光线的量，并紧接在光电转换器件前方布置微小透镜元件(其称为微透镜阵列)。该微透镜阵列有利地将指向相邻光电转换器件之间的空间的光通量引导到这些光电转换器件，但是不利地限制了镜头系统的出射光瞳位置。这原因在于，当镜头系统的出射光瞳位置接近光电转换器件时，即，当到达每个光电转换器件的主光线与镜头系统的光轴形成大角度时，指向屏幕外围的轴外(off-axis)光通量大角度地向光轴倾斜，因此没到达光电转换器件，导致的光线的量的不足。通常，称为标准变焦镜头的镜头具有在广角端状态(其中，变焦镜头的焦距最小化)下在35mm格式基础上从大约24到35mm变动的视角，以及在远望端状态(其中，焦距最大化)下大于在35mm格式基础上的50mm的视角。在很多情况下，标准变焦镜头已经采用正、负、正和正四组配置以及正、负、正、负和正五组配置。正、负、正和正四组变焦镜头包括从物侧顺序排列的具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组和具有正屈光力的第四透镜组。正、负、正、负和正五组变焦镜头包括从物侧顺序排列的具有正屈光力的第一透镜组、 具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有负屈光力的第四透镜组和具有正屈光力的第五透镜组。例如JP-A-2002-323656、JP-A-2003-241092 和 JP-A-2007-114432 描述了一种正、 负、正和正四组变焦镜头，并且例如JP-A-2009-156891和JP-A-2010-237453描述了一种正、负、正、负和正五组变焦镜头。
技术实现思路
在正、负、正和正四组变焦镜头中，第二透镜组主要负责放大率改变操作。在此情况下，为了尺寸减小和更高的放大率比而增加第二透镜组的屈光力不利地导致第二透镜组自身产生的像差的校正不足并导致校正当改变透镜位置设置时发生的轴外像差的改变的困难。在 JP-A-2002-323656、JP-A-2003-241092 和 JP-A-2007-114432 中描述的变焦镜头中，因为第三透镜组包括正屈光力分组和负屈光力分组，所以第三透镜组和第四透镜组的组合具有正屈光力分组、负屈光力分组和正屈光力分组的屈光力排列。其结果是，广角端状态下穿过第一透镜组的轴外光通量移离光轴，不利地导致第一透镜组的透镜直径的增加。 在正、负、正、负和正五组变焦镜头中，因为第三透镜组到第五透镜组的组合具有相同的屈光力排列，所以也难以减小第一透镜组的透镜直径。所以，期望提供可变焦距镜头系统，其包括具有小透镜直径的第一透镜组，并且整体上具有小、轻重量配置。还期望提供具有相同优点的成像装置。本公开的实施例针对可变焦距镜头系统，其包括从物体存在的一侧顺序排列的具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组和具有正屈光力的第四透镜组。在第二透镜组和第三透镜组之间布置孔径光阑。移动第一到第四透镜组从而第一透镜组和第二透镜组之间的距离增加，第二透镜组和第三透镜组之间的距离减小，且当透镜位置设置从广角端状态改变为远望端状态时，第三透镜组和第四透镜组之间的距离减小。第三透镜组包括在其像侧上布置的负透镜和正透镜。可变焦距镜头系统满足下列条件表达式O. 35<f3/|f3a|<0. 8(1)其中，f3a表示第三透镜组中布置的负透镜的焦距，而f3表示第三透镜组的焦距。本公开的另一实施例针对包括可变焦距镜头系统和成像器件的成像装置，该成像器件输出根据由可变焦距镜头系统形成的光学图像的捕获信号，且该可变焦距镜头系统由上述根据本公开实施例的可变焦距镜头系统形成。在根据本公开的实施例的可变焦距镜头系统或成像装置中，以从物侧起正、负、正和正的顺序排列屈光力，且移动第一到第四透镜组从而增加第一透镜组和第二透镜组之间的距离，而第二透镜组和第三透镜组之间的距离减小，并且当透镜位置设置从广角端状态改变为远望端状态时，第三透镜组和第四透镜组之间的距离减小。根据依照本公开的实施例的可变焦距镜头系统或成像装置，从物侧顺序地排列具有正、负、正和正屈光力的四透镜组，并优化每个透镜组的配置，从而可以减小第一透镜组的透镜直径且镜头系统在整体上可以紧凑和轻量。附图说明图I示出根据本公开的实施例的可变焦距镜头系统的第一示例性配置，并且是对应于数字示例I的镜头横截面图2示出根据本公开的实施例的可变焦距镜头系统的第二示例性配置，并且是对应于数字示例2的镜头横截面图3示出根据本公开的实施例的可变焦距镜头系统的第三示例性配置，并且是对应于数字示例3的镜头横截面图；CN 102981251 A说明书3/20页图4A和图4B是描述性示图，当放大率改变时,连同透镜组的移动一起示出透镜组的屈光力排列，图4A示出广角端状态且图4B示出远望端状态；图5A是描述性示图，示出透镜组的屈光力排列，且图5B是描述性示图，示出当反转物-像关系时的屈光力排列；图6A是描述性示图，作为比较示例示出五组变焦镜头的屈光力排列，且图6B是描述性示图，示出当反转物-像关系时的屈光力排列；图7A到图7D是像差示图，示出对应于数字示例I的可变焦距镜头系统产生的广角端状态下的像差，图7A示出球面像差，图7B示出像散，图7C示出畸变，且图7D示出横向像差。图8A到图8D是像差示图，示出对应于数字示例I的可变焦距镜头系统产生的中焦距状态下的像差，图8A示出球面像差，图8B示出像散，图8C示出畸变，且图8D示出横向像差。图9A到图9D是像差示图，示出对应于数字示例I的可变焦距镜头系统产生的远望端状态下的像差，图9A示出球面像差，图9B示出像散，图9C示出畸变，且图9D示出横向像差。图IOA到图IOD是像差示图，示出对应于数字示例2的可变焦距镜头系统产生的广角端状态下的像差，图IOA示出球面像差，图IOB示出像散，出横向像差。图IlA到图IlD是像差示图，示出对应于数字示例2 中焦距状态下的像差，图IlA示出球面像差，图IlB示出像散，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变焦距镜头系统，包括：从物体存在的一侧顺序排列的具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；和具有正屈光力的第四透镜组，其中，在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间布置孔径光阑，当透镜位置设置从广角端状态改变到远望端状态时，移动所述第一到第四透镜组从而所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离增大，所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离减小，并且所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离减小，所述第三透镜组包括负透镜和在其像侧布置的正透镜，且所述可变焦距镜头系统满足下列条件表达式0.35

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：大竹基之，甲斐英树，松本博之，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：