[发明专利]变焦镜头和图像拍摄设备

说明书

技术领域

本技术涉及一种变焦镜头，具体而言，涉及一种在整个变焦范围，甚至是在短距离对物体进行图像拍摄时，具有高光学性能，并且适合用于数码静态相机、摄像机、监控相机等的变焦镜头和使用该变焦镜头的图像拍摄设备。

背景技术

近年来，数码静态相机增长迅速，并且用户要求多样化的数码静态相机。近年来，对于相机镜头的更高放大率、用于更亮镜头的F值、使得能够对更近距离物体进行图像拍摄的宏观功能的兼容性的要求极大地发展，更不必说对高成像质量和小尺寸的要求。以小尺寸和高放大率为目标的变焦镜头一般使用其中仅一个透镜组移动用于调焦，并且所述调焦通过朝光轴方向移动所述调焦透镜组来完成的系统。特别地，用于快速调焦、减轻致动器上负载、以及小型调焦单元的变焦镜头，希望被驱动的透镜组在重量上较轻。因此，诸如所谓的内调焦光学系统以及后组调焦(rear focusing)光学系统的光学系统是众所周知的，它们帮助相对更容易地实现调焦镜头的小尺寸和轻重量(例如，日本专利申请公开No.2006-301474)。

发明内容

在用上述调焦方式的光学系统的情况下，将调焦透镜组布置在更接近光学系统中的像的位置，会改进场曲像差和慧形像差的校正。因此，场曲像差和慧形像差大量出现在调焦中，并且在短距离对物体进行图像拍摄时，常常伴随图像质量的退化。特别地，在望远位置的变焦镜头(该镜头具有实际上的长焦距，其易于在其光学系统中导致大的图像放大率)，以及其中构建有大规模传感器的光学系统在从远景调焦至短距离物体时期望大的调焦镜头移动量，这将该趋势增强相当高的程度。此外，具有用于提供亮度的F值和小景深的光学系统明显导致图像质量的退化。

使用具有用于提供亮度的F值、有着高放大率的光学系统或其中构建有大规模传感器的光学系统，可期望在整个变焦范围内，甚至在短距离对物体进行图像拍摄时，获得高光学性能。附带地，这种大规模传感器可包括例如为1/1.7、2/3、1.0、APS、35mm等的尺寸。

根据本技术的第一方面，提供了一种包括第一调焦透镜组和第二调焦透镜组的变焦镜头，该第一调焦透镜组具有负折射能力，并且在从长距离调焦到短距离时，沿着光轴在至像侧的方向上移动，该第调焦二透镜组具有正折射能力，该第二调焦透镜组相对于第一调焦透镜组布置在更接近像的一侧，并且在调焦时沿着光轴移动。第一和第二调焦透镜组彼此联合移动。因此，第一调焦透镜组和第二调焦透镜组可互相联合，允许执行像差校正。

此外，根据本技术第一方面，在从长距离调焦至短距离时，第二调焦透镜组可沿着光轴在至像侧的方向上移动。因此，第一和第二调焦透镜组可沿着光轴在至像侧的方向上移动，允许执行像差校正。

此外，根据本技术第一方面，第一和第二调焦透镜组可满足以下条件式(a)至(d)：

条件式(a)：(1-β_AW²)×(β_{Bihind_AW})²<0

条件式(b)：(1-β_AT²)×(β_{Bihind_AT})²<0

条件式(c)：(1-β_BW²)×(β_{Bihind_BW})²>0

条件式(d)：(1-β_BT²)×(β_{Bihind_BT})²>0

其中，β_AW：第一调焦透镜组在广角端的横向放大率，β_{Bihind_AW}：相对于第一调焦透镜组布置在更接近像的一侧的光学系统在广角端的横向放大率，β_AT：第一调焦透镜组在望远端的横向放大率，β_{Bihind_AT}：相对于第一调焦透镜组布置在更接近像的一侧的光学系统在望远端的横向放大率，β_BW：第二调焦透镜组在广角端的横向放大率，β_{Bihind_BW}：相对于第二调焦透镜组位于更接近像的一侧的光学系统在广角端的横向放大率，β_BT：第二调焦透镜组在望远端的横向放大率，β_{Bihind_BT}：相对于第二调焦透镜组位于更接近像的一侧的光学系统在望远端的横向放大率。