[发明专利]变焦镜头及包括该变焦镜头的摄像装置

说明书

本发明提供一种变焦镜头及包括该变焦镜头的摄像装置。该变焦镜头从物体侧到像侧依次包括：具有负、正、负及负折光力的第一透镜单元至第四透镜单元；以及后透镜组。在该变焦镜头中，在变焦期间，使各对相邻透镜单元之间的间隔改变，该后透镜组在整个变焦范围内具有正折光力，该第三透镜单元被构造为在聚焦期间在光轴方向上移动，并且适当地设置该变焦镜头在广角端的焦距(fw)、该第三透镜单元的焦距(f3)、该第四透镜单元的焦距(f4)以及在从广角端到远摄端的变焦期间该第四透镜单元的移动量(m4)中的各个。

本申请是申请日为2015年12月17日、申请号为201510954678.8、发明名称为“变焦镜头及包括该变焦镜头的摄像装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种变焦镜头及包括该变焦镜头的摄像装置，该变焦镜头和该摄像装置适合于用于摄像装置(例如数字照相机、视频摄像机、电视摄像机、监控摄像机或卤化银胶片照相机)的摄像光学系统。

背景技术

作为用于摄像装置(照相机)的摄像光学系统，需要具有广视角、高分辨力和小尺寸的变焦镜头。另外，要求变焦镜头能够高速且高精度地执行自聚焦(自动聚焦)。作为在拍摄静止图像时使用的自聚焦系统，经常使用相位差系统。同时，近年来的单镜头反光照相机被要求具有运动图像拍摄功能，并能够在拍摄运动图像的同时进行自聚焦。

作为在拍摄运动图像时使用的自聚焦系统，需要如下的系统，在该系统中，在驱动聚焦透镜单元时生成的驱动声音是小的，并且该系统能够高速执行聚焦。作为满足这些要求的自聚焦系统，已知如下的高频检测系统(TV-AF系统)，在该高频检测系统中，检测摄像信号的高频分量，以评价摄像光学系统的对焦状态。

在使用TV-AF系统的摄像装置中，使聚焦透镜单元在光轴上高速地振动(以下称为“摆动”(wobbling))，以检测从对焦状态的偏移的方向。然后，在摆动之后，根据图像传感器的输出信号，检测图像区域中的特定频带中的信号分量，以计算聚焦透镜单元将要获得对焦状态的、在光轴方向上的最佳位置。之后，将聚焦透镜单元移动到最优位置，从而完成聚焦。

在拍摄运动图像时，聚焦透镜单元需要被高速地且尽可能安静地驱动，使得尤其是电动机的驱动声音不会被记录。因此，强烈要求聚焦透镜单元尺寸小且重量轻。迄今为止，对于作为整个系统而具有广视角和小尺寸的变焦镜头，已知如下的负导型(negativelead type)变焦镜头，在该负导型变焦镜头中，具有负折光力的透镜单元被布置为最接近物体侧。作为负导型变焦镜头，已知如下的变焦镜头，在该变焦镜头中，使用小尺寸和轻重量的透镜单元来进行聚焦。

在日本特开2012-173298号公报中，公开了如下的变焦镜头，该变焦镜头从物体侧到像侧依次包括具有负、正、负及正折光力的第一透镜单元至第四透镜单元，在该变焦镜头中，使各对相邻透镜单元间的间隔改变以进行变焦，并且在该变焦镜头中，使用第三透镜单元来进行聚焦。在日本特开2012-27283号公报中，描述了如下的变焦镜头，该变焦镜头从物体侧到像侧依次包括具有负、正、负、负及正折光力的第一透镜单元至第五透镜单元，在该变焦镜头中，使各对相邻透镜单元间的间隔改变以进行变焦，并且在该变焦镜头中，使用第一透镜单元或第四透镜单元来进行聚焦。

强烈要求用于摄像装置的变焦镜头具有广视角、作为变焦镜头的整个系统而具有小尺寸、包括小尺寸和轻重量的聚焦透镜单元、能够高速进行聚焦、在聚焦期间像差变动小等。为了使聚焦透镜单元尺寸小且重量轻，需要减少聚焦透镜单元的构成透镜的数量。然而，当减小聚焦透镜单元的构成透镜的数量时，聚焦透镜单元中的残余像差增大。因此，聚焦期间的像差变动增大，因此，变得难以在从远距离到近距离的整个物距上，获得良好的光学性能。

同时，当降低聚焦透镜单元的能力以减小聚焦期间的像差变动时，聚焦期间的移动量增大，并且变焦镜头的总长度增大。为了获得如下的变焦镜头，该变焦镜头作为整个系统而具有小尺寸、具有广视角、能够以高速进行聚焦并且在聚焦期间像差变动小，适当地设置透镜单元的数量、各透镜单元的折光力，以及聚焦透镜单元的选择、透镜结构，是很重要的。