[发明专利]可变焦距镜头系统和图像拾取单元

说明书

技术领域

本公开涉及例如适用于数字摄像机、数字相机等的可变焦距镜头系统，以及涉及使用这种可变焦距镜头系统的图像拾取单元。具体地，本公开适用于一种可变焦距镜头系统，所述可变焦距镜头系统在广角端状态下在35mm转换中具有覆盖从大约14mm到大约16mm的视角的视角，具有从大约2.8到大约4的打开F-值以及大约2的变焦比。

背景技术

作为在相机中使用的记录方法，已知在使用例如CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）之类的光电转换器件的图像拾取设备的平面上形成被摄体图像，并且由每个光电转换器件将被摄体图像的光量转换为电输出以便记录的方法。

另一方面，根据微细加工技术的最新进展，已实现中央处理单元（CPU）的高速度、记录介质的高集成度等。因此，已允许以高速处理曾经不能处理的高容量图像数据。此外，在光电转换器件中还实现了高集成度和尺寸减小。光电转换器件的高集成度允许以更高的间隔频率进行记录，并且光电转换器件的尺寸减小导致相机整体的尺寸减小。

然而，由于上面描述的高集成度和尺寸减小，单个光电转换器件的光接收区域变得更小，其导致噪声的影响根据减小的电输出变得更大的问题。为了防止这个问题，通过增加光学系统的孔径比（aperture ratio）增加了到达光电转换器件的光量。此外，在每个光电转换器件的正前方布置了精细的镜头设备（所谓的微透镜阵列）。这个微透镜阵列将在相邻器件之间到达的光通量引导到所述器件上。然而，替代这种方法，微透镜阵列限制了镜头系统的出射光瞳的位置。当镜头系统的出射光瞳的位置变得更接近光电转换器件时，换句话说，当由光轴和到达光电转换器件的主光束形成的角度变大时，向着屏幕外围移动的离轴光通量形成相对于光轴的大的角度。作为结果，离轴光通量没有到达光电转换器件，这导致光量不足。

在覆盖广视角范围的变焦镜头中，通常在最对象侧（most-object-sided）位置处布置具有负屈光力的透镜组。更具体地，已知所谓的负-正两组变焦透镜，其从物平面依次包括具有负屈光力的第一透镜组和具有正屈光力的第二透镜组（例如，参见日本未审查专利申请公布No.2004-21223）。此外，已知所谓的负-正-负-正四组变焦透镜，其从物平面依次包括具有负屈光力的第一透镜组，具有正屈光力的第二透镜组，具有负屈光力的第三透镜组，和具有正屈光力的第四透镜组（例如，参见日本未审查专利申请公布No.2010-249959、2006-39531和2004-240038）。

发明内容

然而，在负-正两组变焦透镜中，可移动透镜组的数量小，从而，第一透镜组的透镜直径可能大。另一方面，在负-正-负-正四组变焦透镜中，可移动透镜组的数量更大，从而，允许第一透镜组的透镜直径小。然而，例如，如在上面描述的日本未审查专利申请公布No.2010-249959中，在负-正-负-正四组变焦透镜中，第一透镜组被分为两个模块，并且当被摄体距离变化时，在第一透镜组中被布置为更接近像平面的透镜模块作为对焦透镜移动。因此，对焦透镜的透镜直径大，这使得难以驱动对焦透镜。此外，由于在对焦透镜的像平面侧和在物平面侧上提供用于对焦透镜移动的间隔，因此对焦透镜的透镜直径可能很大。

希望提供能够减小尺寸同时覆盖广视角范围的可变焦距镜头系统和图像拾取单元。

根据本公开的实施例，提供一种可变焦距镜头系统，包括：具有负屈光力的第一透镜组；具有正屈光力的第二透镜组；具有负屈光力的第三透镜组；具有正屈光力的第四透镜组；以及在第一透镜组和像平面之间布置的孔径光阑；所述第一到第四透镜组以所提及的顺序从物平面向着像平面布置，并且配置为移动以允许减小所述第一和第二透镜组之间的间隔，以允许改变所述第二和第三透镜组之间的间隔，以及以允许改变所述第三和第四透镜组之间的间隔，从而实现可变焦距镜头系统从广角端状态到远摄端状态的转变，所述第三透镜组移动以允许补偿由被摄体位置变化导致的像平面位置变化，并满足下列条件表达式，

0.05<Da/R3a<0.5……（1）

其中Da是在广角端状态下从孔径光阑到第三透镜组中的最图像侧透镜表面的距离，并且R3a是第三透镜组中最图像侧透镜表面的曲率半径。