[发明专利]变焦镜头和图像拾取单元

说明书

技术领域

本公开涉及包括广角范围作为可变倍率范围的变焦镜头，且涉及使用这种变焦镜头的图像拾取单元。特别地，本公开涉及适合作为可更换镜头的数字摄像机系统的图像拾取透镜系统的变焦镜头，且涉及使用这种变焦镜头的图像拾取单元。

背景技术

近来，可更换镜头的数字摄像机系统已得到广泛使用。特别地，摄像机系统正在变为可更换镜头的数字摄像机系统，其在摄像机主体中不包括任何急回反射镜（quick-return mirror），被称为无反射镜数字摄像机。

发明内容

近年来，可更换镜头的数字摄像机系统能拍摄视频。因此，期望变焦镜头不仅有利于拍摄静态图像，还有利于拍摄视频。在拍摄视频时需要快速移动聚焦透镜组以跟踪对象的快速移动。为了实现这点，需要减小聚焦透镜组的重量，同时维持有利的光学性能。日本未审专利申请公开No.2002-36554（JP2002-365549A）和No.H04-26809公开了四变焦型变焦镜头，然而，其镜头性能不利于作为可更换镜头的数字摄像机系统的图像拾取透镜系统。JP2002-36554A中公开的变焦镜头是主要用于胶片摄像机的镜头，不适于数字摄像机应用，因为光线以锐角进入像平面（image plane）。在使用图像拾取器件诸如CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）的数字摄像机中，优选的是光线进入像平面的角度接近于垂直，因为图像拾取器件对入射光线的灵敏度是与角度相关的。

期望提供一种变焦镜头，其是紧凑的且仍能高速聚焦，可应用于视频拍摄，并且具有高成像性能，还期望提供一种图像拾取单元。

根据本公开一实施例，提供一种变焦镜头，包括：具有正折射能力的第一透镜组；具有负折射能力的第二透镜组；具有正折射能力的第三透镜组；以及具有负折射能力的第四透镜组，该第四透镜组配置有单个负透镜或者包括正透镜和负透镜的接合透镜，该正透镜和负透镜从物平面（object plane）向像平面以所叙述的顺序布置且彼此贴附，该第一至第四透镜组从所述物平面向所述像平面以所叙述的顺序布置。从广角端朝向长焦端的倍率变化操作使该第一透镜组和该第三透镜组二者都朝向物平面移动，并且使该第二透镜组和该第四透镜组二者都沿光轴移动。聚焦操作使该第四透镜组沿该光轴移动。下面的条件表达式被满足，0.7<(R4f+R4r)/(R4f-R4r)<5…(1)，其中R4f是该第四透镜组中最靠物体侧的光学表面的曲率半径，R4r是该第四透镜组中最靠像侧的光学表面的曲率半径。

根据本公开一实施例，提供一种具有变焦镜头和图像拾取器件的图像拾取单元，该图像拾取器件基于所述变焦镜头形成的光学图像输出图像拾取信号，该变焦镜头包括：具有正折射能力的第一透镜组；具有负折射能力的第二透镜组；具有正折射能力的第三透镜组；以及具有负折射能力的第四透镜组，该第四透镜组配置有单个负透镜或者包括正透镜和负透镜的接合透镜，该正透镜和负透镜从物平面向像平面以所叙述的顺序布置且彼此贴附，该第一至第四透镜组从所述物平面向所述像平面以所叙述的顺序布置。从广角端朝向长焦端的倍率变化操作使该第一透镜组和该第三透镜组二者都朝向物平面移动，并且使该第二透镜组和该第四透镜组二者都沿光轴移动。聚焦操作使该第四透镜组沿该光轴移动。下面的条件表达式被满足，0.7<(R4f+R4r)/(R4f-R4r)<5…(1)，其中R4f是该第四透镜组中最靠物体侧的光学表面的曲率半径，R4r是该第四透镜组中最靠图像侧的光学表面的曲率半径。

在根据本公开的实施例的变焦镜头和图像拾取单元中，在正-负-正-负四组变焦配置中每个组的配置得到优化。因此，例如，获得了适于可更换镜头的数字摄像机系统的性能。

根据本公开实施例的变焦镜头和图像拾取单元，采用正-负-正-负四组变焦配置且每个透镜组的配置被优化。因此，获得了紧凑的尺寸，同时实现了可应用于视频拍摄的高速聚焦和优异的成像性能。

将理解，前面的大体描述和后面的详细描述都是示范性的，旨在提供对所要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

包括附图以提供对本公开的进一步理解，附图包括在说明书中并且构成说明书的一部分。附图示出实施例，且与说明书一起用于说明本技术的原理。

图1是镜头剖视图，示出根据本公开一实施例的变焦镜头的第一配置示例且对应于数值示例1。

图2是镜头剖视图，示出变焦镜头的第二配置示例并且对应于数值示例2。

图3是镜头剖视图，示出变焦镜头的第三配置示例并且对应于数值示例3。