[发明专利]变焦透镜系统和包括变焦透镜系统的照相机

说明书

本申请是申请日为2009年2月12日、申请号为200910004343.4、发明名称为“变焦透镜系统和包括变焦透镜系统的照相机”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及变焦透镜系统。更具体地说，本发明涉及适于用作在比如摄像机、监控照相机、数字静态照相机、广播照相机和卤化银胶卷照相机之类的照相机中包括的成像透镜的变焦透镜系统。

背景技术

近年来，包括固态图像拾取装置的比如摄像机、数字静态照相机、广播照相机和卤化银胶卷照相机之类的照相机已变得更小，而功能增多。

因此，对供照相机的成像光学系统之用的长度小的小型、高变焦比变焦透镜系统的需求已增长。

作为符合上述需求的变焦透镜系统，已知一种四单元变焦透镜系统，其包括从物侧到像侧依次排列的具有正折光力的第一透镜单元，具有负折光力的第二透镜单元，具有正折光力的第三透镜单元，和具有正折光力的第四透镜单元。

四单元变焦透镜系统的例子是所谓的后对焦(rear-focus)变焦透镜系统，其中通过移动第二透镜单元改变放大率，改变放大率时造成的像面变化由第四透镜单元补偿(例如，参见日本专利No.2002-182109，日本专利特开No.2002-287027，日本专利No.2000-89116(对应于美国专利No.6118593)，和日本专利特开No.2000-227548)。

在后对焦变焦透镜系统中，与在其中通过移动第一透镜单元进行聚焦的变焦透镜系统中相比，第一透镜单元的有效直径通常是小的。于是，能够减小整个透镜系统的尺寸。但是，在聚焦过程中发生大的像差变化，难以在从无限远的物体到近距离的物体的整个物距上获得高的光学性能。

于是，为了获得具有高变焦比的变焦透镜系统，重要的是恰当地设置变焦类型、每个透镜单元的折光力和每个透镜单元的透镜结构。

特别地，在上述四单元后对焦变焦透镜系统中，重要的是恰当设置第三透镜单元的透镜结构和整个系统的后焦距(back focus)。

发明内容

本发明提供一种具有新结构的小型变焦透镜系统，所述系统具有高的变焦比，并且在整个变焦范围内提供高的光学性能。

按照本发明的一个方面的变焦透镜系统包括：具有正光焦度的第一透镜单元；具有负光焦度的第二透镜单元，第二透镜单元在变焦过程中移动；具有正光焦度的第三透镜单元，其中第三透镜单元为了变焦而不移动；和具有正光焦度的第四透镜单元，第四透镜单元在变焦过程中移动，其中第一透镜单元、第二透镜单元、第三透镜单元和第四透镜单元从物侧到像侧依次排列。

变焦透镜系统满足下述条件：

10.0＜f3/fw＜26.0

1.2＜bft/fw＜3.5

其中fw是在广角端的变焦透镜系统的焦距，f3是在广角端的第三透镜单元的焦距，bft是在远摄端的后焦距的等效空气距离。

根据参考附图对下面的示例性实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是按照第一实施例的变焦透镜系统在广角端的截面视图。

图2图解说明按照第一实施例的变焦透镜系统在广角端的像差图。

图3图解说明按照第一实施例的变焦透镜系统在中间变焦位置的像差图。

图4图解说明按照第一实施例的变焦透镜系统在远摄端的像差图。

图5是按照第二实施例的变焦透镜系统在广角端的截面视图。

图6图解说明按照第二实施例的变焦透镜系统在广角端的像差图。

图7图解说明按照第二实施例的变焦透镜系统在中间变焦位置的像差图。

图8图解说明按照第二实施例的变焦透镜系统在远摄端的像差图。

图9是按照第三实施例的变焦透镜系统在广角端的截面视图。

图10图解说明按照第三实施例的变焦透镜系统在广角端的像差图。

图11图解说明按照第三实施例的变焦透镜系统在中间变焦位置的像差图。

图12图解说明按照第三实施例的变焦透镜系统在远摄端的像差图。

图13是按照第四实施例的变焦透镜系统在广角端的截面视图。

图14图解说明按照第四实施例的变焦透镜系统在广角端的像差图。

图15图解说明按照第四实施例的变焦透镜系统在中间变焦位置的像差图。

图16图解说明按照第四实施例的变焦透镜系统在远摄端的像差图。