[发明专利]变焦镜头和包括该变焦镜头的摄像设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种变焦镜头和包括该变焦镜头的摄像设备，其中该变焦镜头适用于广播电视摄像机、摄像机、数字静态照相机和卤化银胶片照相机。

背景技术

近年来，对于诸如广播电视摄像机、卤化银胶片照相机、数字静态照相机和摄像机等的摄像设备用的具有大孔径比、高变焦比和高光学性能的变焦镜头已存在需求。

作为变焦比高的变焦镜头，已知如下的正引导远摄型四单元变焦镜头：在该变焦镜头中，总共设置四个透镜单元并且透镜单元中最靠近物体侧的一个透镜单元具有正屈光力。

例如，已知包括如下部件的四单元变焦镜头：第一透镜单元，其具有调焦用的正屈光力；第二透镜单元，其具有变倍用的负屈光力；第三透镜单元，其具有校正像面变动用的负屈光力；以及第四透镜单元，其具有成像用的正屈光力。

通常，为了获得较高的变焦比，如果远摄端的焦距被设定得较长，则远射侧的各种像差中的轴上色像差增大。如果广角端的焦距被设定得较短，则广角侧的各种像差中的倍率色像差增大。在一阶光谱和二阶光谱中均对色像差进行适当的校正对于获得高质量图像性能而言非常重要。

作为降低这种色像差的发生的方法，通常众所周知有如下的方法：利用具有异常色散性的光学材料的消色方法；以及利用衍射光栅的消色方法(参见日本特开2006-349947)。

此外，即使环境温度改变，光学性能的变动(特别是调焦变动)也期望较小。

已知如下的技术：通过采用变倍光学系统相对于变焦镜头内的预定间隔可以进行插拔的结构，能够容易地在电视摄像机用的变焦镜头中改变变倍范围。日本特许3,513,264提出了一种变焦镜头，其中在该变焦镜头中，即使当变倍光学系统插入时，也在降低轴上色像差的二阶光谱的同时抑制由于温度变化所引起的散焦。

具有上述结构的正引导型四单元变焦镜头可以相对容易地获得高变焦比。为了在该四单元变焦镜头中获得高光学性能，适当地校正广角端的倍率色像差和远摄端的轴上色像差是非常重要的。如果使用具有异常色散性的光学材料，则可以容易地对倍率色像差和轴上色像差进行适当校正。

然而，通常，诸如树脂和塑料等具有异常色散性的有机材料的由于温度变化所引起的折射率变化的值dn/dT较大，大约是玻璃的10~200倍。因此，当为了获得色像差校正效果而使用由具有强屈光力的有机材料制成的光学元件时，降低由于环境温度变化所引起的光学系统的散焦(像面移位)非常重要。为了降低由于环境温度变化所引起的光学系统的散焦，需要将由于环境温度变化所引起的后焦距变化量维持得较小。

发明内容

本发明提供了一种变焦镜头和包括该变焦镜头的摄像设备，其中该变焦镜头能够适当地校正从广角端到远摄端的整个变焦范围内的色像差，且具有高变焦比和整个变焦范围内的高光学性能，并且即使环境温度变化，该变焦镜头的调焦变动也较少。

为了实现上述目的，根据本发明的典型实施例，提供了一种变焦镜头，其从物体侧依次包括：

第一透镜单元，其具有正屈光力，并且在变倍期间不移动；

第二透镜单元，其具有负屈光力，并且在变倍期间在光轴方向上移动；

第三透镜单元，其在变倍期间在所述光轴方向上移动；以及

第四透镜单元，其具有正屈光力，并且在变倍期间不移动，其中：

所述第四透镜单元从物体侧依次包括具有正屈光力的第一副透镜单元和具有正屈光力的第二副透镜单元；

所述第一副透镜单元和所述第二副透镜单元通过所述第四透镜单元中最大的空气间隔所隔开；

所述第二副透镜单元包括至少一个具有正屈光力的折射光学元件；

在νdm=(Nd-1)/(NF-NC)且θgFm=(Ng-NF)/(NF-NC)的情况下，满足以下条件：

-2.100×10^-3×νdm+0.693<θgFm，并且

0.555<θgFm<0.900，

其中，“θgFm”和“νdm”分别表示所述折射光学元件的部分色散比和阿贝常数，并且“Ng”、“NF”、“Nd”和“NC”分别表示针对g线、F线、d线和C线的折射率；

对于除所述第二副透镜单元中所包括的具有正屈光力的所述折射光学元件之外的透镜而言，所述第三透镜单元、所述第一副透镜单元和所述第二副透镜单元各自满足以下条件：

其中i=3,4a,4b且j＝1,2，...,Sp_i，并且