变焦镜头和图像拍摄设备制造技术

本发明专利技术涉及变焦镜头和图像拍摄设备。一种变焦镜头包括：具有正折光力的第一透镜组，具有负折光力的第二透镜组，具有正折光力的第三透镜组，以及具有正折光力的第四透镜组，第一至第四透镜组从物侧起按顺序排列，其中，变焦是通过改变第一至第四透镜组的相邻的透镜组之间的距离而执行的，并且第四透镜组包括从物侧起按顺序排列的第一正透镜、第一负凹凸透镜以及胶合透镜，该胶合透镜由凸面面向物侧的第二负凹凸透镜和第二正透镜构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合作为可附接到例如数码单反相机的可替换的镜头的变焦镜头和使用这种变焦镜头的图像拍摄设备。
技术介绍
作为数字相机中的记录手段，已知有一种记录在图像拍摄装置的平面上形成的被摄体图像的方法，所述图像拍摄装置比如为使用光电转换器通过借助于光电转换器基于光量将被摄体图像转换为电输出的CCD (电荷耦合器件)或CMOS (互补金属氧化物半导体)。近年来，随着处理技术等的发展，图像拍摄装置具有很高的像素，可实现更高空间频率的记录。因此，对于光学系统而言，提高高频成份的成像性能是很必要的。近年来，随着数码单反相机的普及，作为可替换镜头，覆盖从广角到远摄的高倍率(high power)的一体化变焦镜头的需求大增。除了需要这种可替换镜头具有高成像性能之夕卜，期望这种可替换镜头小型和轻型化，因为这种可替换镜头通常被附接到相机主体上来携带。正-负-正-正四组变焦类型(涉及日本未经审查的专利申请公开N0.2000-275523、2007-114432、2009-58980、2003-241092、2002-323656 以及 2003-177317)或正-负-正-负-正五组变焦类型(涉及日本未经审查的专利申请公开N0.2009-156891以及2010-237453)常被用作高倍率变焦镜头。这些变焦类型通过在执行从广角端到远摄端的变焦时移动第二透镜组来获得主要的变焦比。因此，为了实现更高倍率，需要增大第二透镜组的折光力。然而，当第二透镜组的折光力大了时，获得了高变焦比，但是另一方面，也增加了各种象差(aberrations)。因此，难以良好地校正随着变焦而变化的轴外象差变动。例如，在日本未经审查的专利申请公开N0.2000-275523和2007-114432中描述的正-负-正-正四组变焦镜头中，出现在第二透镜组或其它透镜组的各种象差通过增加透镜的数量来校正。然而，尽管这些象差是被校正了，但是因透镜数量的增加而引起的重量和成本的增加是不可避免的。此外，在日本未经审查的专利申请公开N0.2009-156891和2010-237453中描述的正-负-正-负-正五组变焦镜头中，一部分变焦功能通过改变第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及第四透镜组和第五透镜组之间的距离来实现。因此，在不极端地增加第二透镜组的折光力的情况下获得高变焦比，从而有利于实现更高倍率并校正象差。然而，增加可移动组的数量使变焦镜头的机械配置变复杂并引起透镜数量的增加。结果，难以减少变焦镜头的重量和尺寸。期望提供高倍率的但是小型轻型并且高性能的变焦镜头和图像拍摄设备。
技术实现思路
根据本公开的实施例，提供了一种变焦镜头，其包括:具有正折光力的第一透镜组，具有负折光力的第二透镜组，具有正折光力的第三透镜组，以及具有正折光力的第四透镜组，第一到第四透镜组从物侧起按顺序排列，其中，变焦通过改变第一至第四透镜组的相邻透镜组之间的距离而执行，并且第四透镜组包括从物侧起按顺序排列的第一正透镜、第一负凹凸透镜和胶合透镜，该胶合透镜由具有面向物侧的凸面的第二负凹凸透镜和第二正透镜构成。根据本公开的实施例，提供了一种具有变焦镜头和图像拍摄装置的图像拍摄设备，图像拍摄装置基于变焦镜头形成的光学图像输出图像拍摄信号，所述变焦镜头包括:具有正折光力的第一透镜组，具有负折光力的第二透镜组，具有正折光力的第三透镜组，以及具有正折光力的第四透镜组，第一至第四透镜组从物侧起按顺序排列，其中，变焦通过改变第一至第四透镜组的相邻透镜组之间的距离而执行，并且第四透镜组包括从物侧起按顺序排列的第一正透镜、第一负凹凸透镜和胶合透镜，该胶合透镜由具有面向物侧的凸面的第二负凹凸透镜和第二正透镜构成。在根据本专利技术的实施例的变焦镜头或图像拍摄设备中，正-负-正-正四组变焦类型配置中的各个透镜组配置都被优化，从而获得适合附接至例如数码单反相机的可替换镜头的性能。在根据本专利技术的实施例的变焦镜头或图像拍摄设备中，采用了正-负-正-正四组变焦类型配置，并且优化了每个透镜组的配置；因此，尽管具有高倍率，但仍可实现适合于可附接至例如数码单反相机的可替换镜头的小型轻型化并且高性能的特征。应该理解，前面的一般说明和以下的详细描述都是示例性的，它们旨在进一步说明所要求保护的技术。附图说明附图被包括以提供对本技术的进一步的理解，并且附图被并入且构成说明书的一部分。各示示说明实施例，并且连同说明书用于解释本技术的原理。图1A至IC是图示根据本专利技术实施例的与数值示例I对应的变焦镜头的第一配置示例的镜头剖视图。图2A至2C示出与数值示例2对应的变焦镜头的第二配置示例的镜头剖视图。图3是图示移动时放大倍率发生变化的各种状态下的各个透镜组的折光力的排列的说明性示意图，其中，部分(A)图示广角端状态，并且部分(B)图示远摄端状态。图4A、4B、4C和4D分别图示与数值示例I相对应的变焦镜头在广角端状态下的球面象差、象散、歪曲和横向象差的象差图。图5A、5B、5C和分别图示与数值示例I相对应的变焦镜头在中间焦距状态下的球面象差、象散、歪曲和横向象差的象差图。图6A、6B、6C和6D是分别图示与数值示例I相对应的变焦镜头在远摄端状态下的球面象差、象散、歪曲和横向象差的象差图。图7A、7B、7C和7D是分别图示与数值示例2相对应的变焦镜头在广角端部状态下的球面象差、象散、歪曲和横向象差的象差图。图8A、8B、8C和8D分别图示与数值示例2相对应的变焦镜头在中间焦距状态下的球面象差、象散、歪曲和横向象差的象差图。图9A、9B、9C和9D是分别图示与数值示例2相对应的变焦镜头在远摄端状态下的球面象差、象散、歪曲和横向象差的象差图。图10是图示图像拍摄设备的配置示例的框图。具体实施例方式下面参考附图详细地描述本专利技术的优选的实施例。[镜头的基本配置]图1A至IC图示根据本公开实施例的变焦镜头的第一配置示例。该配置示例与下文中将描述的数值示例I中的镜头配置相对应。应该注意，图1A、1B和IC分别与广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态下的镜头布置相对应。类似地，图2A、2B和2C图示了下文中将描述的与数值示例2中的镜头配置相对应的第二配置示例。在图1A至IC和图2A至2C中，符号“Simg”表示像平面，符号“Di”表示第i个表面和第i+1个表面之间在光轴Zl上的表面距离。应该注意，Di仅仅指定随着放大倍率的变化而改变的表面距离(D5、D14和D20)。根据该实施例的变焦镜头基本上由四个透镜组构成，S卩，具有正折光力的第一透镜组Gl，具有负折光力的第二透镜组G2，具有正折光力的第三透镜组G3和具有正折光力的第四透镜组G4，这四个透镜组沿着光轴Zl按从物侧起的顺序排列。孔径光阑St位于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间最靠近第三透镜组G3的物侧的位置，且当随放大倍率变化而改变镜头位置状态时，其与第三透镜组G3 —起移动。图3中的部分(A)和(B)图示随放大倍率变化透镜组移动的各种状态下的各个透镜组的折光力排列。如图3中的部分(A)和(B)所示，变焦是通过改变第一至第四透镜组Gl至G4的相邻透镜组之间的距离而执行的。更具体地说，当镜头位置状态从变焦镜头的焦距最短的广角端状态(参考图3中的部分(A))变化到焦距最长的远摄端状态(参考图3中的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦镜头，其包括：具有正折光力的第一透镜组，具有负折光力的第二透镜组，具有正折光力的第三透镜组，以及具有正折光力的第四透镜组，所述第一至第四透镜组从物侧起按顺序排列；其中，变焦是通过改变所述第一至第四透镜组的相邻透镜组之间的距离而执行的，并且所述第四透镜组包括从所述物侧起按顺序排列的第一正透镜、第一负凹凸透镜以及胶合透镜，所述胶合透镜由凸面面向所述物侧的第二负凹凸透镜和第二正透镜构成。

【技术特征摘要】
2011.12.20 JP 2011-2782651.一种变焦镜头，其包括: 具有正折光力的第一透镜组，具有负折光力的第二透镜组，具有正折光力的第三透镜组，以及具有正折光力的第四透镜组，所述第一至第四透镜组从物侧起按顺序排列； 其中，变焦是通过改变所述第一至第四透镜组的相邻透镜组之间的距离而执行的，并且 所述第四透镜组包括从所述物侧起按顺序排列的第一正透镜、第一负凹凸透镜以及胶合透镜，所述胶合透镜由凸面面向所述物侧的第二负凹凸透镜和第二正透镜构成。2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，所述第三透镜组包括从物侧起按顺序排列的由第三凹凸透镜和正透镜构成的胶合透镜和第四负凹凸透镜，所述第三凹凸透镜具有面向所述物侧的凸面，并且所述第四负凹凸透镜具有面向像侧的凸面。3.根据 权利要求1所述的变焦镜头，其中，以下条件表达式被满足: 2 ≤ f3/f4 < 3 (I) 其中，f3是所述第三透镜组的焦距，并且f4是所述第四透镜组的焦距。4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，以下条件表达式被满足: 4 < ft/R31 < 5 (2) 其中，ft是所述变焦镜头的整个系统在远摄端的焦距，并且R31是所述第三透镜组的最靠近物侧的透镜表面的曲率半径。5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，以下条件表达式被满足: O < I (R31+R35)/(R31-R35) | < I(3) 其中，R31是所述第三透镜组的最靠近物侧的透镜表面的曲率半径，并且R35是所述第三透镜组的最靠近像侧的透镜表面的曲率半径。6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，以下条件表达式被满足: 2 < f4r/f4 < 3 (4) 其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：甲斐英树，槙秀慈，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：