[发明专利]可变焦距透镜系统和图像拍摄设备

说明书

技术领域

本发明涉及可变焦距透镜系统和图像拍摄设备。具体是，本发明涉及适用于数字照相机或视频照相机的可变焦距透镜系统的技术领域，尤其是，其中，广角端状态的视角在35mm的等同视角中范围为从大约24mm到35mm，变焦比为大约四到七倍，本发明还涉及包括上述可变焦距透镜系统的图像拍摄设备。

背景技术

已知一种方法，其中使用这样的图像拍摄装置，该图像拍摄装置使用诸如CCD（电荷耦合器件）元件或CMOS（互补金属氧化物半导体）的光电转换元件作为照相机的记录单元，从而将在图像拍摄元件的面上形成的图像拍摄对象的像转换并记录为电输出。

与近年中的微处理技术中的发展一起，已经实现了中央处理单元（CPU）的运算速度和存储介质的集成度的改善。从而，可以对曾经不可能处理的大量图像数据进行高速度处理。另外，关于光接收装置，已经实现高集成度和小型化，高集成度使得能够以更高的空间频率记录，并且小型化已经实现了整个照相机的小型化。

然而，上述的这样的高集成度和小型化已经减小了单个光电转换元件的光接收面积，并减小了电输出功率。这产生了噪声的影响增大的问题。为了防止上述问题，已经增加了光学系统的孔径比，以增加到达光接收装置的光的量。

或者，将微透镜阵列的非常小的透镜元件置于单个光电转换元件的紧邻前方。当该微透镜阵列把射向光接收元件的相邻光接收元件之间的部分的光束引入到光接收元件时，该微透镜阵列提供对透镜系统的出射光瞳的位置的限制。如果透镜系统的出射光瞳的位置接近光接收元件，即，如果到达光接收元件的主光束的相对于光轴的角度变大，则射向屏幕的周缘部分的轴外光束限定关于光轴的大角度。从而，光束不能到达光接收元件，导致光量的减少。

通常，将这样的可变焦距透镜系统称为标准可变焦距透镜系统：其中广角端状态（其中焦距最短）的视角在35mm的等同视角中范围为24mm到35mm，并且在远摄端状态（其中焦距最长）中的35mm等同视角中的视角超过50mm。

在该标准可变焦距透镜系统中，已经频繁使用正-负-正-正四透镜组结构的可变焦距透镜系统，诸如日本待审专利No.2002-323656、2003-241092和2007-114432中所述。另外，已经频繁使用正-负-正-负-正五透镜组结构的可变焦距透镜系统，诸如日本待审专利No.2009-156891和2010-237453中所述。

该正-负-正-正四透镜组结构的可变焦距透镜系统包括：从物侧到像侧依次布置的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、以及具有正屈光力的第四透镜组。

正-负-正-负-正五透镜组结构的可变焦距透镜系统包括：从物侧到像侧依次布置的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、具有负屈光力的第四透镜组、以及具有正屈光力的第五透镜组。

另外，已知一种正-负-负-正-正五透镜组结构的可变焦距透镜系统。

该正-负-负-正-正五透镜组结构的可变焦距透镜系统包括：从物侧到像侧依次布置的具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有负屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组、以及具有正屈光力的第五透镜组。

发明内容

然而，在正-负-正-正四透镜组结构的可变焦距透镜系统中，第二透镜组承担了大部分的变焦作用。

因此，如果增加第二透镜组的屈光力以实现小型化或更高的变焦效果，则不能有利地校正由第二透镜组导致的各种像差，并且难于校正在透镜的位置状态变化中包括的轴外像差的变化。

在日本待审专利No.2002-323656、2003-241092和2007-114432中公开的可变焦距透镜系统中，第三透镜组由正子组和负子组构成。因此，第三透镜组和第四透镜组的屈光力设置是从物侧到像侧依次为正子组、负子组和正子组。从而，在广角端状态，透过第一透镜组的轴外光束离开光轴，导致透镜直径的增加和总透镜长度的增加。

另外，在正-负-正-负-正五透镜组结构的可变焦距透镜系统中，第三透镜组到第五透镜组的屈光力设置为正、负和正屈光力。从而，正-负-正-负-正五透镜组结构的屈光力设置与日本待审专利No.2002-323656、2003-241092和2007-114432中公开的可变焦距透镜系统的第三透镜组和第四透镜组的屈光力设置相同。因此，难于减小第一透镜组的透镜直径，并且总透镜长度增加。

从而，期望的是，提供一种可变焦距透镜系统和图像拍摄设备，其中减小总透镜长度。