[發明專利]可變焦距鏡頭系統和成像裝置

無效

• 申請號: 201210320136.1
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102981251A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 大竹基之;甲斐英樹;松本博之
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G02B15/173
• 分類號: G02B15/173;H04N5/225
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郭定輝

技術領域

本公開涉及適于數碼相機和視頻攝錄機的物鏡，并具體涉及適于如下變焦鏡頭的可變焦距鏡頭系統和成像裝置，該變焦鏡頭具有在廣角端狀態下在35mm格式基礎上從大約24到35mm變動的視角并具有從大約6倍到9倍變動的變焦率，而且涉及于其中合并可變焦距鏡頭系統的成像裝置。

背景技術

作為通過相機使用的記錄部件，存在包括在由諸如CCD（電荷耦合器件）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）元件之類的光電轉換器件形成的成像器件上形成被攝體圖像、將被攝體圖像的光線量轉換為光電轉換器件中的電輸出并記錄該電輸出的已知方法。

另一方面，微處理技術的新進步允許中央處理器（CPU）更快地運作且存儲介質具有比以往更高的封裝密度，從而現在可以高速地處理以前未曾處理過的大量圖像數據。已經更高密度地封裝光電轉換器件并減小尺寸。更高的封裝密度允許更高的空間頻率記錄（higher?frequency?recording），而尺寸減小允許整個相機尺寸的減小。

但是，上述更高的封裝密度和更大的尺寸減小不利地縮小了每個光電轉換器件的光接收區域，并由于其電輸出電平減小而增加其對于噪聲的敏感度（susceptibility）。為了解決所述問題，通過增加光學系統的光圈直徑來增加到達每個光電轉換器件的光線的量，并緊接在光電轉換器件前方布置微小透鏡元件（其稱為微透鏡陣列）。該微透鏡陣列有利地將指向相鄰光電轉換器件之間的空間的光通量引導到這些光電轉換器件，但是不利地限制了鏡頭系統的出射光瞳位置。這原因在于，當鏡頭系統的出射光瞳位置接近光電轉換器件時，即，當到達每個光電轉換器件的主光線與鏡頭系統的光軸形成大角度時，指向屏幕外圍的軸外（off-axis）光通量大角度地向光軸傾斜，因此沒到達光電轉換器件，導致的光線的量的不足。

通常，稱為標準變焦鏡頭的鏡頭具有在廣角端狀態（其中，變焦鏡頭的焦距最小化）下在35mm格式基礎上從大約24到35mm變動的視角，以及在遠望端狀態（其中，焦距最大化）下大于在35mm格式基礎上的50mm的視角。

在很多情況下，標準變焦鏡頭已經采用正、負、正和正四組配置以及正、負、正、負和正五組配置。正、負、正和正四組變焦鏡頭包括從物側順序排列的具有正屈光力的第一透鏡組、具有負屈光力的第二透鏡組、具有正屈光力的第三透鏡組和具有正屈光力的第四透鏡組。正、負、正、負和正五組變焦鏡頭包括從物側順序排列的具有正屈光力的第一透鏡組、具有負屈光力的第二透鏡組、具有正屈光力的第三透鏡組、具有負屈光力的第四透鏡組和具有正屈光力的第五透鏡組。

例如JP-A-2002-323656、JP-A-2003-241092和JP-A-2007-114432描述了一種正、負、正和正四組變焦鏡頭，并且例如JP-A-2009-156891和JP-A-2010-237453描述了一種正、負、正、負和正五組變焦鏡頭。

發明內容

在正、負、正和正四組變焦鏡頭中，第二透鏡組主要負責放大率改變操作。在此情況下，為了尺寸減小和更高的放大率比而增加第二透鏡組的屈光力不利地導致第二透鏡組自身產生的像差的校正不足并導致校正當改變透鏡位置設置時發生的軸外像差的改變的困難。在JP-A-2002-323656、JP-A-2003-241092和JP-A-2007-114432中描述的變焦鏡頭中，因為第三透鏡組包括正屈光力分組和負屈光力分組，所以第三透鏡組和第四透鏡組的組合具有正屈光力分組、負屈光力分組和正屈光力分組的屈光力排列。其結果是，廣角端狀態下穿過第一透鏡組的軸外光通量移離光軸，不利地導致第一透鏡組的透鏡直徑的增加。在正、負、正、負和正五組變焦鏡頭中，因為第三透鏡組到第五透鏡組的組合具有相同的屈光力排列，所以也難以減小第一透鏡組的透鏡直徑。

所以，期望提供可變焦距鏡頭系統，其包括具有小透鏡直徑的第一透鏡組，并且整體上具有小、輕重量配置。還期望提供具有相同優點的成像裝置。

本公開的實施例針對可變焦距鏡頭系統，其包括從物體存在的一側順序排列的具有正屈光力的第一透鏡組、具有負屈光力的第二透鏡組、具有正屈光力的第三透鏡組和具有正屈光力的第四透鏡組。在第二透鏡組和第三透鏡組之間布置孔徑光闌。移動第一到第四透鏡組從而第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離增加，第二透鏡組和第三透鏡組之間的距離減小，且當透鏡位置設置從廣角端狀態改變為遠望端狀態時，第三透鏡組和第四透鏡組之間的距離減小。第三透鏡組包括在其像側上布置的負透鏡和正透鏡。可變焦距鏡頭系統滿足下列條件表達式：

0.35<f3/|f3a|<0.8(1)