變焦鏡頭系統和拍攝設備技術方案

本發明專利技術公開了一種變焦鏡頭系統和拍攝設備。一種能夠實現大約30倍的可變放大倍率的正-負-正-正四組變焦鏡頭系統，所述正-負-正-正四組變焦鏡頭系統從物方到像方順序包括：第一透鏡組，具有正屈光力；第二透鏡組，具有負屈光力；第三透鏡組，具有正屈光力；第四透鏡組，具有正屈光力，其中，第一透鏡組包括一個負透鏡，第二透鏡組包括一個正透鏡，第三透鏡組包括單獨的正透鏡，第四透鏡組包括至少一個正透鏡，滿足第一條件：0.03<|f2/ft|<0.08，其中，f2表示第二透鏡組的焦距，ft表示所述變焦鏡頭系統在遠攝位置的焦距。

【技術實現步驟摘要】
變焦鏡頭系統和拍攝設備本申請要求于2011年12月5日在日本專利局提交的第2011-265489號日本專利申請和于2012年10月13日在韓國知識產權局提交的第10-2012-0117909號韓國專利申請的優先權，所述日本專利申請和韓國專利申請的公開內容通過引用被全部包含于此。
與示例性實施例一致的設備涉及一種變焦鏡頭系統和使用該變焦鏡頭系統的拍攝設備，更具體地說，涉及一種適用于諸如監控相機、攝像機、數字靜態相機或廣播相機的相機的變焦鏡頭系統以及使用該變焦鏡頭系統的拍攝設備，不限于此。
技術介紹
在現有技術中，正-負-正-正四組變焦鏡頭系統作為具有高圖像質量和高放大倍率并適合于監控相機、攝像機、數字靜態相機或廣播相機的變焦鏡頭系統的實例而已知。正-負-正-正四組變焦鏡頭系統從物方起順序地包括：第一透鏡組，具有正屈光力；第二透鏡組，具有負屈光力；第三透鏡組，具有正屈光力；第四透鏡組，具有正屈光力。在從廣角位置到遠攝位置的變倍（variablemagnification，也被稱為“變焦”）期間，第一透鏡組和第三透鏡組在光軸方向上固定，第二透鏡組從物方運動到像方，第四透鏡組在執行聚焦功能時沿光軸方向運動以補償由于第二透鏡組從物方運動到像方而產生的像平面改變，即，聚焦。最近，已經需要獲得與高像素拍攝設備對應的光學性能，且需要甚至在短距離聚焦期間也保持滿意的性能。JP2010-139724（以下，被稱為“專利文獻1”）公開了一種作為一種獲得遠攝位置的光學性能的方法的通過在第一透鏡組中設置三個負透鏡和三個正透鏡的正屈光力分配方法。另外，JP2010-102096（以下稱為“專利文獻2”）公開了一種正-負-正-正四組變焦鏡頭系統，其中，第二透鏡組包括至少兩個負透鏡。然而，在專利文獻1和專利文獻2中公開的變焦鏡頭系統沒有表現出與高像素拍攝設備對應的光學性能同時具有小尺寸和可變放大倍率。例如，在專利文獻1中，僅僅獲得20倍的可變放大倍率。仍在專利文獻1中，通過在第二透鏡組中從物方到像方依次包括負透鏡、彎月負透鏡以及負透鏡和正透鏡的膠合透鏡來分配負屈光力，并通過補償根據在廣角位置的視角改變而產生的彗差，由此提升高性能。然而，因為色差由于不合適的正透鏡的位置而沒有被充分地補償，所以在專利文獻1中光學性能不能令人滿意。另外，在專利文獻2中，不能獲得具有30倍可變放大倍率的變焦鏡頭系統。
技術實現思路
一個或多個示例性實施例提供一種能夠在正-負-正-正四組變焦鏡頭系統中實現小型化和大約30倍的可變放大倍率的新的和改進的變焦鏡頭系統和具有該變焦鏡頭系統的拍攝設備。根據示例性實施例的一方面，提供一種變焦鏡頭系統，所述變焦鏡頭系統從物方到像方順序包括：第一透鏡組，具有正屈光力；第二透鏡組，具有負屈光力；第三透鏡組，具有正屈光力；第四透鏡組，具有正屈光力，其中，在從廣角位置到遠攝位置的變倍期間，第一透鏡組和第三透鏡組在光軸方向上固定，隨著第二透鏡組從物方朝向像方運動而執行變倍，第四透鏡組在執行聚焦功能時在光軸方向上運動以補償根據第二透鏡組的運動的像平面位置的變化，第一透鏡組包括一個負透鏡，第二透鏡組包括一個正透鏡，第三透鏡組包括正透鏡，第四透鏡組包括至少一個正透鏡，滿足第一條件0.03<|f2/ft|<0.08，其中，f2表示第二透鏡組的焦距，ft表示處于遠攝位置的變焦鏡頭系統的焦距。在從廣角位置到遠攝位置的變倍期間，第一透鏡組和第三透鏡組可以在光軸方向上固定，第二透鏡組被配置為從物方朝向像方運動，第四透鏡組被配置為沿光軸方向運動以補償第二透鏡組的運動。第一透鏡組可從物方到像方順序包括所述一個負透鏡和三個第一組正透鏡，第二透鏡組包括至少三個第二組負透鏡和所述一個正透鏡，第三透鏡組可包括從物方到像方順序設置的所述正透鏡以及第三組膠合透鏡，第三組膠合透鏡包括第三組正透鏡和第三組負透鏡，第四透鏡組可包括所述至少一個正透鏡和至少一個負透鏡，滿足第二條件：5.8<|f1/f2|<8.0，其中，f1表示第一透鏡組的焦距，f2表示第二透鏡組的焦距。第三透鏡組的所述正透鏡可具有至少一個表面，所述至少一個表面具有非球面，第三組膠合透鏡的膠合表面可朝著物方凸出，滿足下面的條件0.15<|f3/ft|<0.35且0.4<|f31/f3|<0.8，其中，f3表示第三透鏡組的焦距，f31表示第三透鏡組中的最靠近物方的正透鏡的焦距，ft表示在遠攝位置的變焦鏡頭系統的焦距。所述三個第一組正透鏡中的至少一個可使用阿貝數大于或等于80的玻璃材料。第二透鏡組中的所述一個正透鏡可包括面向物方的凸面，第二透鏡組可從物方到像方順序包括第一負透鏡、第二負透鏡以及由具有面向物方的凸面的正透鏡和第三負透鏡構成的第二組膠合透鏡。第四透鏡組可包括由從物方到像方順序設置的第四組正透鏡和第四組負透鏡構成的第四組膠合透鏡，第四組正透鏡可包括具有非球面的至少一個表面，滿足另一條件：0.08<|f4/ft|<0.25，其中，f4表示第四透鏡組的焦距，ft表示處于遠攝位置的變焦鏡頭系統的焦距。變焦鏡頭系統還可包括設置在第二透鏡組和第三透鏡組之間的相對于像平面固定的光圈。第三透鏡組的主點可以設置在變焦鏡頭系統的物方。第三透鏡組可通過包括具有非球面形狀的至少一個表面來補償在變倍期間產生的離軸像差。第四透鏡組可通過包括由第四正透鏡和第四負透鏡構成的膠合透鏡來補償在變倍期間產生的離軸像差。根據示例性實施例的另一方面，提供包括所述變焦鏡頭系統的拍攝設備。附圖說明通過參照附圖來詳細地描述本專利技術的示例性實施例，上述和其他特點和優點將會變得更加明顯，附圖中：圖1是根據示例性實施例的在數值實施例1中的廣角位置的鏡頭的剖視圖；圖2是根據示例性實施例的在數值實施例1中的廣角位置的像差圖；圖3是根據示例性實施例的在數值實施例1中的中間變焦位置的像差圖；圖4是根據實施例的在數值實施例1中的遠攝位置的像差圖；圖5是根據示例性實施例的在數值實施例2中的廣角位置的鏡頭的剖視圖；圖6是根據示例性實施例的在數值實施例2中的廣角位置的像差圖；圖7是根據示例性實施例的在數值實施例2中的中間變焦位置的像差圖；圖8是根據示例性實施例的在數值實施例2中的遠攝位置的像差圖；圖9是根據示例性實施例的在數值實施例3中的廣角位置的鏡頭的剖視圖；圖10是根據示例性實施例的在數值實施例3中的廣角位置的像差圖；圖11是根據示例性實施例的在數值實施例3中的中間變焦位置的像差圖；圖12是根據示例性實施例的在數值實施例3中的遠攝位置的像差圖；圖13是根據示例性實施例的在數值實施例4中的廣角位置的鏡頭的剖視圖；圖14是根據示例性實施例的在數值實施例4中的廣角位置的像差圖；圖15是根據示例性實施例的在數值實施例4中的中間變焦位置的像差圖；圖16是根據示例性實施例的在數值實施例4中的遠攝位置的像差圖；圖17是根據示例性實施例的在數值實施例5中的廣角位置的鏡頭的剖視圖；圖18是根據示例性實施例的在數值實施例5中的廣角位置的像差圖；圖19是根據示例性實施例的在數值實施例5中的中間變焦位置的像差圖；圖20是根據示例性實施例的在數值實施例5中的遠攝位置的像差圖。具體實施方式以下，參照附圖來詳細描述一個或多個本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變焦鏡頭系統，從物方到像方順序包括：第一透鏡組，具有正屈光力；第二透鏡組，具有負屈光力；第三透鏡組，具有正屈光力；第四透鏡組，具有正屈光力，其中，第一透鏡組包括一個負透鏡，第二透鏡組包括一個第二正透鏡，第三透鏡組包括第三正透鏡，第四透鏡組包括至少一個正透鏡，滿足第一條件：0.03<|f2/ft|<0.08，其中，f2表示第二透鏡組的焦距，ft表示處于遠攝位置的變焦鏡頭系統的焦距。

【技術特征摘要】
2011.12.05 JP 2011-265489;2012.10.13 KR 10-2012-01.一種變焦鏡頭系統，從物方到像方順序包括：第一透鏡組，具有正屈光力；第二透鏡組，具有負屈光力；第三透鏡組，具有正屈光力；第四透鏡組，具有正屈光力，其中，第一透鏡組包括一個負透鏡，第二透鏡組包括一個第二正透鏡，第三透鏡組包括第三正透鏡，第四透鏡組包括至少一個正透鏡，滿足第一條件：0.03<|f2/ft|<0.08，其中，f2表示第二透鏡組的焦距，ft表示處于遠攝位置的變焦鏡頭系統的焦距，其中，第三透鏡組包括從物方到像方順序設置的所述第三正透鏡以及第三膠合透鏡，所述第三膠合透鏡包括正透鏡和負透鏡，其中，第三透鏡組的所述第三正透鏡包括至少一個表面，所述至少一個表面具有非球面，第三膠合透鏡的膠合表面朝著物方凸出，并滿足下面的條件：0.15<|f3/ft|<0.35且0.4<|f31/f3|<0.8，其中，f3表示第三透鏡組的焦距，f31表示第三透鏡組中的最靠近物方的正透鏡的焦距，ft表示在遠攝位置的變焦鏡頭系統的焦距。2.根據權利要求1所述的變焦鏡頭系統，在從廣角位置到遠攝位置的變倍期間，第一透鏡組和第三透鏡組在光軸方向上固定，第二透鏡組被配置為從物方朝向像方運動，第四透鏡組被配置為沿光軸方向運動以補償由第二透鏡組的運動引起的像平面位置的變化。3.根據權利要求1所述的變焦鏡頭系統，其中，滿足第二條件：5.8<|f1/f2|<8.0，其中，f1表示第一透鏡組的焦距，f2表示第二透鏡組的焦距。4.根據權利要求1所述的變焦鏡頭系統，其中，第一透鏡組從物方到像方順序包括所述一個負透鏡和三個正透鏡，第二透鏡組包括至少三個負透鏡和所述一個第二正透鏡，第四透鏡組包括所述至少一個正透鏡和至少一個負透鏡。5.根據權利要求4所述的變焦鏡頭系統，其中，第一透鏡組中的所述三個正透鏡中的至少一個使用阿貝數大于或等于80的玻璃...

【專利技術屬性】
技術研發人員：萩原宏行，
申請(專利權)人：三星泰科威株式會社，
類型：發明
國別省市：