[发明专利]变焦镜头、光学设备、形成物体的图像并改变焦距的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在诸如数码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、正和正五组型的变焦镜头。 该正、负、正、正和正五组型变焦镜头由从物体侧起依次排列的以下 五组透镜组组成：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；具有正折射光焦 度的第四透镜组以及具有正折射光焦度的第五透镜组，并且该正、负、 正、正和正五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，至少第 一透镜组和第三透镜组向着物体侧移动(例如，参见日本专利申请公开 No.2007-003554)。

发明内容

如今，光接收元件被高度集成在使用固态图像传感器等等的数码 相机、摄像机等等中，随着近来集成度的增加，每个光接收元件的面 积变得更窄，因此，要求光学系统具有高光学性能和更大孔径。另外， 因为拍摄的方便，还需要具有高变焦比、小型的并且具有良好便携性 的数码相机等等。然而，增加像素的数量的光接收元件产生传统的透 镜系统不能提供与更宽的光接收区匹配的光学性能的问题以及为实现 更大孔径，透镜系统趋向于变得更大的问题。随着透镜系统变得更大， 整个相机也变得更大，导致不便于携带。为了扩展拍摄者的拍摄上的 表现的可能性，还存在对具有广视角的变焦镜头的需要。当更广的视 角可用时，拍摄者能够享受具有更高自由度的拍摄。然而，极其难以 实现高变焦比和广视角并且同时具有高图像质量，即使可能，也会产 生光学系统的尺寸增加的另一问题。

鉴于上述问题，已经实现了本发明，并且本发明的目的是提供在 具有广视角和高变焦比的同时能够实现高成像性能的变焦镜头，以及 配备有该变焦镜头的光学设备。

为实现以上目的，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；以及具有正折射光焦度 的第四透镜组；并该变焦镜头具有如下构造：在变焦时，至少第一透 镜组和第四透镜组向着物体侧移动；并且第三透镜组包括最接近于图 像放置的，在图像侧上具有凸面并且其侧面均暴露于空气的负弯月透 镜。

在根据本发明的变焦镜头中，负弯月透镜可以是单透镜。

在根据本发明的变焦镜头中，第三透镜组可以进一步包括放置在 负弯月透镜的物体侧上并且从物体侧起的以下透镜：在物体侧上具有 凸面的正透镜；以及由带有在物体侧上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。

在根据本发明的变焦镜头中，在变焦时，至少第一透镜组和第四 透镜组可以向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。

在根据本发明的变焦镜头中，在变焦时，透镜组可以被构造为增 加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，减小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。

根据本发明的变焦镜头可以进一步包括在第二透镜组和第三透镜 组之间的孔径光阑，并且孔径光阑可以被构造为在变焦时，与第三透 镜组一起移动。

在根据本发明的变焦镜头中，第三透镜组中，由在物体侧上具有 凸面的正透镜和在图像侧上具有凹面的负透镜组成的胶合透镜可以是 具有负折射光焦度的胶合透镜。

在根据本发明的变焦镜头中，第三透镜组中的至少一个表面可以 是非球面。

根据本发明的变焦镜头可以满足以下关系条件：

1.30<f3/f4<1.85，

其中，f3是第三透镜组的焦距，并且f4是第四透镜组的焦距。

根据本发明的变焦镜头可以进一步包括在第四透镜组的图像侧上 的具有正折射光焦度的第五透镜组。

在该构造中的本发明的变焦镜头中，变焦时，第五透镜组可以相 对于像平面固定。

在根据本发明的变焦镜头中，第五透镜组可以向物体侧移动以将 焦点调整到近物。

根据本发明的变焦镜头可以满足以下关系条件：

4.7<f5/fw<15.1，

其中，fw是广角端状态下整个透镜系统的焦距，并且f5是第五透 镜组的焦距。