[发明专利]变焦透镜系统

说明书

本申请为下述申请的分案申请：

原申请的申请日：2005年6月27日

原申请的申请号：200580021884.8

原申请的发明名称：变焦透镜系统、成像装置和拍摄装置

技术领域

本发明涉及变焦透镜系统，尤其是涉及对于数码照相机，数码摄像机等设备的性能稳 定的高图像质量和尺寸小的变焦透镜系统。

背景技术

在采用诸如CCD(电耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)的固态图像传感器的 数码照相机中，为了诸如光学低通滤波器的构件应该被设置在透镜元件的最后面部分与固 态图像传感器之间，必须一种具有相对长的后焦距的透镜系统。另外，在数码照相机的拍 摄光学系统中，为了避免造成图像表面周边光量减小的阴影，需要满意的远心特性。

在可以考虑的很多类型的数码照相机中，有一款类型是紧凑型。作为适合于这种紧凑 型数码照相机的变焦的透镜系统，在先有技术中已经提出了三单元变焦透镜系统，例如与 本申请最接近的现有技术JP2004-170664A中所揭示的，该系统从物方侧开始的顺序包括： 具有负光焦度的第一透镜单元，具有正光焦度的第二透镜单元和具有正光焦度的第三透镜 单元。本申请的发明者已经提出一种适合于紧凑型的数码照相机的三单元变焦透镜系统(见 专利文件1)。

[专利文件1]国际公报第03/085440册。

发明内容

本发明要解决的问题

虽然专利文件1中揭示的变焦透镜系统有令人满意的光学性能，但是有关在拍摄期间 和不拍摄期间(也称为缩回期间)的总长度方面还有改进的可能。如果将专利文件1中揭 示的变焦透镜系统的总长直接变短，则整个透镜系统的像差平衡将会降低。因此不能保持 光学性能。

本发明的目标之一是：提供一种在拍摄和不拍摄期间有短总长和高分辨率的变焦透镜 系统；以及采用这种变焦透镜系统的成像装置。

解决问题的手段

下面的变焦透镜系统可以实现上面描述的目标之一。该变焦透镜系统，以可变放大率 形成物体的光学图像，该变焦透镜系统从物方侧到像方侧依次包括：

负光焦度的第一透镜单元，正光焦度的第二透镜单元和正光焦度的第三透镜单元，其 中，

这些透镜单元分别沿着光轴移动，使得放大率随着各个透镜单元之间的距离的改变而 变化，

所述第一透镜单元从物方侧到像方侧依次包括：第一透镜元件，该第一透镜元件具有 强曲率表面朝向像方侧的负弯月形；和第二透镜元件，该第二透镜元件为强曲率表面朝向 物方侧的正透镜元件，

所述第二透镜单元包括至少三个透镜元件，包括第二透镜单元的物方侧透镜元件，该 物方侧透镜元件为设置在最靠近物方侧并且强曲率表面朝向物方侧的正透镜元件；和第二 透镜单元的像方侧透镜元件，该像方侧透镜元件为设置在最靠近像方侧并且凸面朝向物方 侧的正透镜元件，

所述第三透镜单元仅包括一个正透镜元件，

在从广角极限到摄远极限的放大率变化的过程中，所述第一透镜单元以凸向像方侧的 轨迹移动，同时所述第二透镜单元单调地向物方侧移动，且

满足以下条件：

1.0＜r_RF/f_G2＜4.0 (9)

其中，

f_G2为第二透镜单元的焦距，以及

r_RF为第二透镜单元的最靠近像方侧的透镜元件的物方侧表面的曲率半径。较 好的是，满足以下条件：

0.9＜f_R/f_G2＜1.5    (5)

其中，

f_G2为第二透镜单元的焦距，以及

f_R为第二透镜单元中最靠近像方侧的透镜元件的焦距。

较好的是，满足以下条件：

2.0＜r_2R/f_W＜3.8   (7)

(这里，Z＝f_T/f_W＞2.5)

其中，

r_2R为第二透镜元件的像方侧表面的曲率半径，

f_W为在广角极限下整个透镜系统的焦距，以及