[发明专利]变焦透镜和成像设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年8月15日提交到日本专利局的日本专利申请No.2007-211928的优先权，该申请的全部公开内容通过参考引用合并于此。

技术领域

本发明涉及变焦透镜和成像设备。更具体地，本发明涉及具有高变焦比的小尺寸和高性能的变焦透镜和使用该变焦透镜的成像设备。

背景技术

采用以下记录系统的数码相机已经流行。即，记录系统使用利用例如CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)的光电转换单元的成像设备作为照相机中的记录装置。成像设备在其表面上形成物体图像，并且通过使光电转换单元将物体图像的光量转换成电气输出来记录物体图像。

近来，在合并透镜的照相机中，许多用户对具有较高变焦比的变焦透镜的需求不断增长。

这是由于，不同于单镜头反光式相机，透镜不能在合并透镜的照相机中互换，使得如果变焦比低，则难以容纳各种摄影场景。

例如，在日本待审专利申请公开说明书No.2003-287681(专利文献1)、日本待审专利申请公开说明书No.2005-215385(专利文献2)和日本待审专利申请公开说明书No.2007-3554(专利文献3)中已经提出了实现高变焦比的变焦透镜。

在专利文献1中描述的变焦透镜通过按从物体侧开始的顺序布置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来构成。在其实施例中，公开了变焦比大约为10倍的变焦透镜。

在专利文献2中描述的变焦透镜通过按从物体侧开始的顺序布置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来构成。在其实施例中，公开了变焦比大约为12倍的变焦透镜。

在专利文献3中描述的变焦透镜通过按从物体侧开始的顺序布置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、具有正屈光力的第四透镜组和具有正屈光力的第五透镜组来构成。在其实施例中，公开了变焦比大约为20倍的变焦透镜。

发明内容

然而，较早开发的变焦透镜难以满足较高变焦能力、较高图像质量和小型化的全部要求。

在专利文献1描述的变焦透镜中，过多可移动透镜组的存在使透镜镜筒结构变得复杂，因而妨碍了小型化。

在专利文献2描述的变焦透镜中，可能在某种程度上满足了较高变焦比的需求，但是难以相容地实现小型化。

在专利文献3描述的变焦透镜中，公开了实现超过20倍的高变焦比的方法。然而，还存在总透镜长度较大和在近距离聚焦期间移动的第四透镜组的移动行程很大，使得这个变焦透镜不适于自动聚焦操作的问题。

因此，期望提供能够实现超过20倍的较高变焦比、高性能和小型化的全部目标的变焦透镜，和使用该变焦透镜的成像设备。

根据本发明的一个实施例，所提供的变焦透镜包含：按从物体侧到像平面侧的顺序，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。在透镜变焦位置从最大广角状态变化到最大远摄状态期间，至少第二透镜组朝像侧移动，第三透镜组朝物体侧移动，并且第四透镜组固定在光轴方向。将孔径光阑布置在第三透镜组的物体侧附近。满足以下条件表达式(1)和(2)：

(1)0.05＜f2/f4＜0.3，并且(2)0.1＜Δ3/ft＜0.2，

其中f2是第二透镜组的焦距，f4是第四透镜组的焦距，Δ3是第三透镜组在透镜变焦位置从最大广角状态变化到最大远摄状态期间的移动量，并且ft是整个透镜系统在最大远摄状态下的焦距。

根据本发明的另一个实施例，提供包含上述变焦透镜和将变焦透镜形成的光图像转换成电信号的成像设备。

根据本发明的实施例，可实现超过20倍的高变焦比、高性能和小型化的全部目标。

本发明的上述概述没有打算描述本发明的每个图解实施例或每个实现。随后的附图和详细描述更具体地示例了这些实施例。

附图说明

图1是说明根据本发明实施例的变焦透镜的屈光力布置的图例；

图2是示出根据本发明第一实施例的变焦透镜的透镜构造的图例；

图3和图4到6一起示出通过将指定值应用到第一实施例获得的第一数字例子的像差曲线图，图3示出在最大广角状态下测量的球面像差、散光、畸变和横向像差；

图4示出在第一中间焦距状态下测量的球面像差、散光、畸变和横向像差的曲线图；