[发明专利]变焦镜头和成像装置

说明书

技术领域

本公开涉及在镜头可更换的数字相机等的可更换镜头装置中使用的变焦镜头、和包含这样的变焦镜头的成像装置。

背景技术

对于镜头可更换数字相机系统的尺寸减小和便携性改善的要求仍然较强。特别是近些年来，这些要求因为具有无反射镜机构的镜头可更换数字相机的主体的迅速普及而正在变得更强。通常，在无反射镜的镜头可更换数字相机中，凸缘（flange）焦距短，并且，与现有的单镜头反射式相机相比，主体本身也被设计得小。因此，也需要透镜具有进一步减小的尺寸，使得可以不破坏系统的便携性。

而且，近些年来，相对于具有移动图像拍摄功能的镜头可更换数字相机的普及的背景，需要适合于移动图像拍摄的镜头。通常，在镜头可更换数字相机中，使用大尺寸成像元件，并且镜头的实际焦距长。因此，需要允许承受浅景深的的高度精确的聚焦。另外，也需要相机具有用于物体跟踪的高速聚焦功能。为了实现它们，需要获得在从广角端到远摄端的范围内的适当的聚焦灵敏度、以及减小聚焦透镜组的重量。

作为被用作镜头可更换相机的可更换镜头的变焦镜头，其中至少三个透镜组移动的多组变焦镜头在近些年来是主流。通常，该多组变焦镜头在像差校正方面有益，因为它具有在与放大率变化相关联的各个透镜组的相对位置上的改变的高度灵活性，并且容易允许性能增强。而且，通过将放大率变化作用分散到各个透镜组，便利了实现高放大率和在放大率变化中各个组的移动量的减小。

日本公开专利No.Hei 9-230238（以下，专利文件1）提出了一种变焦镜头，其中，将具有正折射率的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正折射率的第三透镜组、具有正折射率的第四透镜组和具有负折射率的第五透镜组从物侧起按此顺序布置。在这个变焦镜头中，在从广角端到远摄端的放大率变化中，至少第一透镜组和第五透镜组向物侧移动，以使得：在第一透镜组和第二透镜组之间的气隙增大，在第二透镜组和第三透镜组之间的气隙减小，并且在第四透镜组和第五透镜组之间的气隙减小。而且，至少第四透镜组移动以使得在第二透镜组和第四透镜组之间的轴上距离减小。另外，沿着光轴移动第四透镜组以执行在近处物体上的聚焦。

日本公开专利No.Hei 8-43734（以下，专利文件2）提出了一种变焦镜头，其从物侧起按下述顺序包括具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组和具有负屈光力的第五透镜组。在这个变焦镜头中，在从广角端到远摄端的放大率变化中，至少第一透镜组和第五透镜组向物侧移动，以使得：在第一透镜组和第二透镜组之间的气隙增大，在第三透镜组和第四透镜组之间的气隙增大，并且在第四透镜组和第五透镜组之间的气隙减小。而且，在从广角端到远摄端的放大率变化中，第三透镜组和第五透镜组一体地移动。

发明内容

在上述专利文件1和2中描述的变焦镜头是包括五个可移动组、并且便利于实现高放大率和性能增强的变焦镜头。而且，它们是容易允许在光轴方向上的透镜镜筒的尺寸减小的配置，因为可以通过将放大率变化作用分散到各个组来抑制各个组的移动量。而且，将正透镜组用作最接近物侧的第一透镜组，并且将负透镜组用作最接近像侧的第五透镜组，并且，减小整个系统的远摄比率。由此，缩短光学系统的总长度。

而且，上述的专利文件1提出了将接近孔径光阑的第四透镜组用作聚焦组，由此抑制聚焦组的透镜直径和重量，并且便利于其驱动系统的尺寸减小并且因此便利透镜镜筒的尺寸减小。另外，可以通过在从广角端到远摄端的范围中适当地设置第四透镜组和第五透镜组的横向放大率来设置适合于移动图像拍摄的聚焦灵敏度。

然而，在上述专利文件1中描述的实施例示例中，作为聚焦组的第四透镜组由至少两个透镜组成。在镜头可更换数字相机中使用的光学系统的单独透镜元件与用于小型相机和可携式摄像机（video camcorder）的透镜元件相比，通常具有更大的尺寸和更重的重量。这也适用于聚焦组。如果聚焦组的重量重，则需要大的驱动力，因此，致动器的尺寸变大，这在透镜镜筒的尺寸减小上不利。而且，失去了在驱动上的静默性，并且透镜变为不适合于移动图像拍摄的透镜。因此，在镜头可更换数字相机中使用的可更换镜头的光学系统中需要在聚焦组的重量上的进一步减小。