[发明专利]变焦镜头及其光学设备、形成物体图像并改变焦距的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在如数码照相机的光学设备中使用的变焦镜头，并且更具体地涉及一种高变焦比的变焦镜头。 

背景技术

存在一种传统上公知的正、负、正和正四组型的变焦镜头。该正、负、正和正四组型变焦镜头由从物体侧起依次布置的以下四组透镜组组成：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；以及具有正折射光焦度的第四透镜组，并且该正、负、正和正四组型变焦镜头被构造为随着在镜头位置状态上从广角端状态(焦距最短的状态)向远摄端状态(焦距最长的状态)的变化，第一透镜组和第二透镜组之间的间隔增加，且第二透镜组和第三透镜组之间的间隔减小，并且在聚焦过程中该第二透镜组向着物体侧移动(如，参见日本专利申请公开No.2005-181556)。 

发明内容

然而，如上所述的常规的变焦镜头具有以下问题。当试图通过最靠近图像的单个透镜组调整聚焦时，在对近的物体进行聚焦调整过程中该透镜组的移动距离变得太小，由此该聚焦调整变得过于灵敏。当试图通过前述变焦型镜头中的第二透镜组调整聚焦时，在聚焦调整过程中视角的改变会变大。 

考虑到上面介绍的问题而实现本发明，并且本发明的目的是提供能够达到高成像性能同时具有高变焦比的变焦镜头和配备有该变焦镜头的光学设备。 

为了达到上述目的，根据本发明的变焦镜头从物体侧起依次包括以下透镜组：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；并且该变焦镜头具有如下构造，其中：当变焦时，至少该第一透镜组和第四透镜组向着物体侧移动；并且其中该第四透镜组包括前透镜组，和在该前透镜组的图像侧上布置有气隙的后透镜组，并且被构造为在光轴的方向上移动该后透镜组以调整聚焦。 

根据本发明的变焦镜头可以被构造为在变焦时，至少该第一透镜组和该第四透镜组向着物体侧移动，以改变该第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，改变该第二透镜组和第三透镜组之间的间隔，并改变第三透镜组和第四透镜组之间的间隔。 

根据本发明的变焦镜头可以被构造为在变焦时，增加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，减少第二透镜组和第三透镜组之间的间隔，并减小第三透镜组和第四透镜组之间的间隔。 

在根据本发明的变焦镜头中，在第四透镜组中的该后透镜组可以具有正折射光焦度。 

在根据本发明的变焦镜头中，在第四透镜组中的该后透镜组可以被构造为在变焦时，在无限远对焦状态中与该前透镜组一起移动。 

在根据本发明的变焦镜头中，第四透镜组中的该前透镜组可以被构造为在聚焦调整过程中相对于像平面固定。 

在根据本发明的变焦镜头中，第四透镜组中的该前透镜组的全部或者一部分可以被构造为在基本垂直于光轴的方向上移位的移位透镜组，从而允许在该像平面上图像的移位。

在根据本发明的变焦镜头中，第四透镜组中的该前透镜组的全部或者一部分可以被构造为要在光轴上在基本垂直方向上倾斜的倾斜透镜组，从而允许在该像平面上图像的倾斜。 

在根据本发明的变焦镜头中，第四透镜组中的前透镜组可以具有正折射光焦度。 

根据本发明的变焦镜头可以满足以下关系条件： 

1.5<f3/f4<2.5， 

其中f3是第三透镜组的焦距且f4是第四透镜组的焦距。 

在根据本发明的变焦镜头中，第三透镜组可以具有在图像侧上具有凸面的负弯月透镜。 

在根据本发明的变焦镜头中，第三透镜组可以从物体侧起依次由以下透镜组成：在物体侧上具有凸面的正透镜，由带有在物体侧的凸面的正透镜和带有在图像侧的凹面的负透镜构成的胶合透镜；以及在图像侧上具有凸面的负弯月透镜。 

在该构造中，根据本发明的变焦镜头可以包括在第二透镜组和第三透镜组之间的孔径光阑，且该孔径光阑可以被构造为在变焦时与第三透镜组一起移动。 

根据本发明的变焦镜头可以在第三透镜组中包括至少一个非球面透镜。 

根据本发明的变焦镜头可以满足以下关系条件： 

1.65<|f4R|/f4<2.85， 

其中f4是第四透镜组的焦距且f4R是该后透镜组的焦距。

此外，根据本发明的变焦镜头可以满足以下关系条件： 

0.35<|f4F|/|f4R|<0.65， 

其中f4F是前透镜组的焦距且f4R是后透镜组的焦距。