[发明专利]变焦镜头及具有该变焦镜头的摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置。更具体地，本发明涉及变焦镜头和如摄像机、数字式静态照相机、电视摄像机、及卤化银盐胶片照相机等具有该变焦镜头的摄像装置。

背景技术

近年来，摄像装置具有高功能性且尺寸变小。因此，市场期望用在该摄像装置中的摄影光学系统具有高的分辨率和高可变焦比且透镜单元的总长度短。

正导(positive lead)型变焦镜头能够在整个透镜单元尺寸小的情况下相对容易地实现高可变焦比，该正导型变焦镜头的位于最靠近物体侧的透镜单元具有正折射力(refractivepower)。

在这点上，美国专利No.5687,401和日本特开平11-352401均论述了正导型四单元变焦镜头。该变焦镜头包括四个透镜单元，即从物体侧到像侧依次是具有正折射力的透镜单元、具有负折射力的透镜单元、具有正折射力的透镜单元、以及具有负折射力的透镜单元，并且该变焦镜头通过移动多个透镜单元进行变焦。

此外，美国专利No.6,404,561、美国专利No.7,177,092、美国专利No.7,218,458、美国专利申请2003/0076591号公报、以及日本特开2002-228931均论述了正导型五单元变焦镜头。该变焦镜头包括五个透镜单元，即从物体侧到像侧依次是具有正折射力的透镜单元、具有负折射力的透镜单元、具有正折射力的透镜单元、具有负折射力的透镜单元以及具有正折射力的透镜单元，并且该变焦镜头通过移动多个透镜单元进行变焦。

在使用五单元变焦镜头的情况下，与使用四单元变焦镜头的情况相比，可以降低通过前透镜(front lens)的轴外光线的垂直位置(高度)。因此，在该情况下，可以在实现高可变焦比的同时减小前透镜直径。

另外，美国专利No.7,336,419论述了一种正导型五单元变焦镜头，该变焦镜头能够通过沿与光轴垂直的方向移动第三透镜单元来修正变焦透镜单元振动时产生的图像抖动。

通常，为了实现具有预定可变焦比并且总尺寸小的变焦镜头，在减少透镜元件数量的情况下增加构成变焦镜头的每个透镜单元的折射力是有益的。

然而，在该情况下，如果变焦镜头的每个面的折射力都增加，则构成变焦镜头的透镜的透镜厚度可能增加。从而，不能适当地减小透镜的总尺寸。因此，在该情况下，难以修正各种像差。

此外，在该情况下，例如在照相机不使用时使每个透镜单元缩回时出现的透镜或者透镜单元的如倾斜等误差量可能变大。如果透镜或者透镜单元的敏感度高，则光学性能可能劣化或者变焦期间可能出现图像抖动。

因此，关于变焦镜头，透镜或者透镜单元具有尽可能低的敏感度以实现高光学性能是有益的。在正导型变焦镜头的情况下，为了同时实现高光学性能和高可变焦比以及实现小尺寸变焦镜头，必须对变焦镜头的每个部件进行适当的设定。

更具体地，必须适当地设定变焦类型(透镜单元的数量和每个透镜单元的折射力)、变焦期间移动每个透镜单元的移动轨迹、以及对每个透镜单元的倍率分配。

如果这些设定不适当，则为了实现高可变焦比整个变焦镜头的尺寸可能变大。此外，在该情况下，变焦期间出现的各种像差的变动可能增加。因此，在整个变焦范围和整个像面上非常难以实现高光学性能。

发明内容

本发明旨在一种总尺寸小、能够实现高可变焦比并且在从广角端到望远端的整个变焦范围上具有高光学性能的变焦镜头，并且本发明旨在使用该变焦镜头的摄像装置。

根据本发明的至少一个典型实施方式的一方面，变焦镜头从物体侧到像侧依次包括：第一透镜单元，其具有正折射力并且被构造成在变焦期间沿光轴移动；第二透镜单元，其具有负折射力并且被构造成在变焦期间以朝向像侧凸的凸状轨迹移动；第三透镜单元，其具有正折射力；以及第四透镜单元，其具有负折射力。第一透镜单元在望远端比在广角端靠近物体侧，第二透镜单元在望远端比在广角端更靠近像侧。第二透镜单元的焦距(f2)、处于广角端的变焦镜头的焦距(fw)以及处于望远端的变焦镜头的焦距(ft)满足以下条件式：