專利名稱：變焦鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種鏡頭，特別是關(guān)于一種應(yīng)用在影像拍攝裝置的變焦鏡頭。
背景技術(shù)：
隨著感光元件(CMOS/CCD)制作技術(shù)的進步，使影像拍攝裝置向高像素、小體積的方向發(fā)展，常見的影像拍攝裝置例如照相手機(PhoneCamera)、數(shù)字攝影機(Digital Video Camera，DVC)、數(shù)字照相機(DigitalStill Camera，DSC)以及數(shù)字單反相機(Digital Signal Lens Reflex，DSLR)等，都以提高像素的數(shù)目來滿足消費者的需求。
就目前影像拍攝裝置的相關(guān)技術(shù)趨勢來說，除了希望感光元件(CMOS/CCD)單位尺寸不斷縮小以及感光度持續(xù)上升外，還要使拍攝的數(shù)字像素尺寸滿足人們的需求。在提高像素時，還要相應(yīng)提高數(shù)字存儲媒介的存儲容量及加強數(shù)字信號的壓縮處理，同時需要提供足夠像素的動態(tài)影像，以適應(yīng)下階段高畫質(zhì)影像播放的需求?，F(xiàn)今的開發(fā)方向是致力于提供相對同級產(chǎn)品具有較高的變焦倍率、高亮度且輕薄短小的產(chǎn)品，配合中高像素以及中高感光元件尺寸，開發(fā)出相應(yīng)的影像拍攝裝置的變焦鏡頭會具有很大市場需求。
回顧過去技術(shù)問題，大都是在小型化的目標之下無法同時兼顧所需諸如尺寸、光圈值(Fno)、視角(FOV)、變焦比(zoom ratio)以及鏡片片數(shù)等規(guī)格。例如，美國第5,285,316號、第5,396,367號、第5,978,152號、第5,359,457號、第5,712,733號、第5,940,221號、第5,612,825號專利案的技術(shù)均采用四群變焦的設(shè)計。
美國專利第5,285,316號案提出7倍變焦6.3mm～47.972mm、光圈值可達2(Fno～2)的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用十片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群不動，非球面2面；借此提供像高3.3mm、總長67mm、口徑14.85mm的設(shè)計。美國專利第5,396,367號案提出10倍變焦6.3mm～60.43mm、Fno～1.85的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用十片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群不動，非球面3面；借此提供像高3.3mm，總長73mm、口徑15.85mm的設(shè)計。美國專利第5,978,152號案提出10倍變焦6.3mm～61.244mm、Fno～1.46的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用十片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群不動，非球面4面；借此提供像高3mm，總長70.2mm、口徑16.3mm的設(shè)計。美國專利第5,359,457號案提出7倍變焦6.3mm～47.57mm、Fno～1.64的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用九片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群不動，非球面2面；借此提供像高3mm，總長82.2mm、口徑22.02mm的設(shè)計。美國專利第5,712,733號案則提出12倍變焦6.3mm～73mm、Fno～1.75的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用十片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群不動，非球面2面；借此提供像高4.68mm，總長108.4mm、口徑25.42mm的設(shè)計。美國專利第5,940,221號案提出12倍變焦6.3mm～84.25mm、Fno～1.47的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用十片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群不動，非球面4面；借此提供像高4.067mm，總長96.4mm、口徑25.79mm的設(shè)計。美國專利第5,612,825號案提出12倍變焦6.3mm～73.82mm、Fno～1.8的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用十二片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群不動，非球面1面；借此提供像高4mm，總長85.8mm、口徑20.247mm的設(shè)計。
但是，上述現(xiàn)有技術(shù)中，都采用令第二及/或第四群鏡片組移動，不僅在焦距的調(diào)整上缺乏變化，在提高像素及亮度上會造成整體尺寸無法縮小的狀況，更使得影像倍數(shù)受到限制，以致無法得到適當倍數(shù)的攝影影像，也造成無法滿足提高分辨率的像素要求。同時，上述現(xiàn)有技術(shù)采用的鏡片數(shù)量較多，導(dǎo)致制造成本也隨之提高。
其后，有美國第6,788,474號、第6,587,281號、第6,714,355號、第6,538,825號專利案中也分別提出采取令第二、第三、第四群鏡片組移動的設(shè)計。
美國專利第6,788,474號案提出10倍變焦5.864mm～58.871mm、Fno～2.8的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用十一片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群移動，非球面2面；借此提供像高3.71mm，總長78.1mm、口徑19mm的設(shè)計。美國專利第6,587,281號案提出10倍變焦5.864mm～58.871mm、Fno～2.8的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用十一片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群移動，非球面2面；借此提供像高3.71mm，總長78.1mm、口徑19mm的設(shè)計。美國專利第6,714,355號案提出3倍變焦3.643mm～10.42mm、Fno～2.8的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為四群正、負、正、正排列，采用十片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群移動，非球面1面。美國專利第6,538,825號案則提出3倍變焦8.054～23.74mm、Fno～2.8的內(nèi)容，令四群鏡片組的焦距分別為正、負、正、正排列，采用九片鏡片構(gòu)成四群鏡片組的設(shè)計，第三群移動，非球面2面；借此提供像高4mm的設(shè)計。
然而，采用上述令第二、第三、第四群鏡片組移動的技術(shù)在變焦倍率上普遍不足，且存在最大光圈值(Fno)太高或者存在鏡片數(shù)過多的問題，所以之前美國專利中存在的變焦鏡頭微小化的問題仍然無法解決。同時，這些美國專利均無法在微小化的同時進一步提高鏡頭的亮度、視角及/或降低鏡片片數(shù)，所以也無法降低成本，而且無法針對不同產(chǎn)品層次的需求提供其所需的變焦鏡頭。
由于上述現(xiàn)有技術(shù)存在無法兼顧產(chǎn)品微小化與維持鏡頭影像品質(zhì)、制造成本高等缺點，無法滿足對數(shù)字照相機/攝影機的鏡頭的需求。因此，如何提供具有輕薄短小、低成本、高亮度等特色的變焦鏡頭，解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，已成目前急待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種兼顧產(chǎn)品微小化并保持鏡頭影像品質(zhì)的變焦鏡頭。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可降低成本的變焦鏡頭。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種可滿足不同產(chǎn)品層次需求的變焦鏡頭，提高了產(chǎn)業(yè)利用價值。
為達上述及其它目的，本發(fā)明提供一種變焦鏡頭，該變焦鏡頭由物端到像端依次包括焦距為正的第一群鏡片組，在變焦時保持固定不動；焦距為負的第二群鏡片組，在從廣角變焦至望遠程時，由物端向像端移動；焦距為正的第三群鏡片組，在從廣角變焦至望遠程時，由像端向物端移動；以及焦距為正的第四群鏡片組，在從廣角變焦至望遠程時，由像端向物端移動；且該變焦鏡頭滿足下列條件18＜T÷H＜250.15＜(H11×fw)÷(H×ft)＜0.550.5＜t31÷T31＜1.050＜f3×T31＜105其中，H為像高，T為鏡頭總長，H11為第一群鏡片組第一片鏡片的直徑，ft為望遠程時的等效焦距，fw為廣角端時的等效焦距，t31為第三群鏡片組第一片鏡片的邊緣厚度，T31為第三群鏡片組第一片鏡片的中心厚度，f3為第三群鏡片組的等效焦距。
上述第一群鏡片組從物端到像端依次包括第一鏡片、第二鏡片及第三鏡片，第一鏡片為負透鏡，第二及第三鏡片為正透鏡。第一及第二鏡片組成膠合透鏡，第三鏡片為彎月形(meniscius)正透鏡。
該第二群鏡片組從物端到像端依次包括第四鏡片、第五鏡片及第六鏡片，該第四及第五鏡片為負透鏡，第六鏡片為正透鏡。該第五及第六鏡片組成膠合透鏡。
該第三群鏡片組包括至少一個第七鏡片，兩面均為非球面。該第七鏡片是彎月形(meniscius)正透鏡，且朝向物端的表面是凸面(convexsurface)。
該第四群鏡片組從物端到像端依次包括第八及第九鏡片，該第八鏡片是負透鏡，該第九鏡片是正透鏡，且至少其一表面為非球面。該第八及第九鏡片組成膠合透鏡。
本發(fā)明還提供一種變焦鏡頭，該變焦鏡頭也采取四群變焦設(shè)計，該變焦鏡頭由物端到像端依次包括焦距為正的第一群鏡片組，從物端到像端依次具有第一鏡片、第二鏡片及第三鏡片，該第一鏡片為負透鏡，第二及第三鏡片為正透鏡；焦距為負的第二群鏡片組，從物端到像端依次具有第四鏡片、第五鏡片及第六鏡片，該第四及第五鏡片為負透鏡，第六鏡片為正透鏡；焦距為正的第三群鏡片組，具有至少一個第七鏡片，且兩面均為非球面；以及焦距為正的第四群鏡片組，從物端到像端依次包括第八及第九鏡片，該第八鏡片是負透鏡，該第九鏡片是正透鏡，且至少其一表面為非球面；且該變焦鏡頭滿足下列條件18＜T÷H＜250.15＜(H11×fw)÷(H×ft)＜0.550.5＜t31÷T31＜1.050＜f3×T31＜105其中，H為像高，T為鏡頭總長，H11為第一群鏡片組第一片鏡片的直徑，ft為望遠程時的等效焦距，fw為廣角端時的等效焦距，t31為第三群鏡片組第一片鏡片的邊緣厚度，T31為第三群鏡片組第一片鏡片的中心厚度，f3為第三群鏡片組的等效焦距。
由上可知，本發(fā)明的變焦鏡頭從物端到像端，各鏡組合的焦距配置分別為，第一群為正，第二群為負，第三群為正，第四群為正，光圈位于第二群以及第三群之間。當變焦時，第一群第一面到像端的總長度不變，并且光圈到像端的總長度也不變。從廣角端向望遠程變焦時，第二群從物端向像端移動，作為變焦群(variator)，第三群從像端向物端移動，作為集光鏡群(collector)，并且協(xié)助分擔第四群作為補償群(compensator)，第四群為從像端向物端移動，作為補償群。
利用上述設(shè)計手段便可通過變動第三群鏡片組與光圈之間的距離來分擔第四群作為補償群的功能，使光圈之后的組件口徑變小，進而使整體鏡頭的總長及口徑縮小。而且，第三群鏡片組同時扮演了集光的功能，所以本群中的組件具有兩面非球面設(shè)計以在聚焦集光的同時適度的平衡軸上的球差(spherical aberration)，所以可采用具有較少鏡片的第三群鏡片組提供集光的能力。此外，第四群鏡片組中的膠合透鏡可平衡色差(chromatic aberration)，且第四群鏡片組至少有一非球面可減少第四群鏡片組中鏡片的數(shù)量，并可以扮演平衡場曲(field curvature)像差的作用。
綜上所述，本發(fā)明的變焦鏡頭具有高倍率、高像素、微小化的優(yōu)點，采用適合的感光元件作為sensor，在維持鏡頭的影像品質(zhì)的同時，降低鏡片數(shù)量、減少成本，可針對不同需要，生產(chǎn)出不同的變焦鏡頭。所以應(yīng)用本發(fā)明可解決現(xiàn)有技術(shù)存在的微小化與維持鏡頭的影像品質(zhì)的矛盾，相對可提高產(chǎn)業(yè)利用價值。


圖1是本發(fā)明遠程變焦的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中間焦距變焦的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明廣角變焦的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖4是本發(fā)明實施例的數(shù)值比較圖表。
具體實施例方式
實施例以下實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)手段，并非用于限制本發(fā)明的范疇。
請參閱圖1至圖3，本發(fā)明提供一種變焦鏡頭100，該變焦鏡頭100采取四群變焦設(shè)計，從物端到像端依次包括的焦距分別是正、負、正、正排列的第一群鏡片組110、第二群鏡片組120、第三群鏡片組130以及第四群鏡片組140。在本實施例中還包括濾波器150及感光元件160，該第二群鏡片組120與第三群鏡片組130該之間還包括光圈170。該濾波器150可采用例如光學(xué)低通濾波器(Optical Low Pass Filter，OLPF)，該感光元件160可采用電耦合元件(CCD)或CMOS感應(yīng)器。
該第一群鏡片組110在變焦時與像端的距離保持不變，且第一群鏡片組110的焦距為正，它從物端往像端(感光元件160)依次包括第一鏡片L1、第二鏡片L2及第三鏡片L3，該第一鏡片L1為負透鏡，第二鏡片L2及第三鏡片L3為正透鏡。在本實施例中，該第一鏡片L1及第二鏡片L2組成膠合透鏡；該第三鏡片L3是彎月形(meniscius)正透鏡，且可使用一片低色散玻璃(ED Glass)，降低望遠程時的橫向像差(lateral chromatic aberration)。
該第二群鏡片組120用作變焦群(variator)，在從廣角變焦至望遠程時，由物端向像端(感光元件160)移動，且第二群鏡片組120的焦距為負，它從物端向像端依次包括第四鏡片L4、第五鏡片L5及第六鏡片L6，該第四鏡片L4及第五鏡片L5為負透鏡，第六鏡片L6為正透鏡。在本實施例中，該第五鏡片L5及第六鏡片L6組成膠合透鏡。
該第三群鏡片組130用作集光群(collector)，并且協(xié)助分擔第四群鏡片組140作為補償群(compensator)，在從廣角變焦至望遠程時，由像端(感光元件160)向物端移動，且第三群鏡片組130的焦距為正，它包括兩面均為非球面的第七鏡片L7，可使補償距離縮短且簡化鏡片數(shù)量。在本實施例中，該第七鏡片是彎月形(meniscius)正透鏡，且朝向物端的表面是凸面(convex surface)。雖然本實施例中以一片第七鏡片L7為例進行說明，但該第三群鏡片組130也可增加鏡片數(shù)量以增進成像品質(zhì)及組裝調(diào)整。
該第四群鏡片組140作為補償群(compensator)及對焦群(focusinggroup)，在從廣角變焦至望遠程時由像端(感光元件160)向物端移動，且該第四群鏡片組140的焦距為正，它從物端向像端依次包括第八鏡片L8及第九鏡片L9，該第八鏡片L8是負透鏡，該第九鏡片L9是正透鏡，且至少其一表面為非球面。在本實施例中，該第八鏡片L8及第九鏡片L9組成膠合透鏡，用于平衡色差(chromatic aberration)。
當本發(fā)明的變焦鏡頭100進行變焦時，該第一群鏡片組110保持固定不動，該光圈170到像端的總長度也保持固定不變，通過改變第二群鏡片組120、第三群鏡片組130與第四群鏡片組140之間光軸方向的間距，產(chǎn)生不同倍率的放大倍數(shù)，使影像通過濾波器150處理成像在該感光元件160。該變焦鏡頭100更滿足下列條件18＜T÷H＜250.15＜(H11×fw)÷(H×ft)＜0.550.5＜t31÷T31＜1.050＜f3×T31＜105其中，H為像高，T為鏡頭總長，H11為第一群鏡片組110第一片鏡片(即第一鏡片L1)的直徑，ft為望遠程時的等效焦距，fw為廣角端時的等效焦距，t31為第三群鏡片組130第一片鏡片(即第七鏡片L7)的邊緣厚度，T31為第三群鏡片組130第一片鏡片(即第七鏡片L7)的中心厚度，f3為第三群鏡片組130的等效焦距。
現(xiàn)以10倍變焦6.3mm～63mm、Fno1.8～2.6、FOV(2ω)60～6.6，提供像高3.63mm、總長75mm、口徑13.5mm的設(shè)計為例，列表規(guī)格如下
非球面鏡片的數(shù)學(xué)公式(ASPHERIC CONSTANTS) ASPHERICCURVKAB CDEFG HJA-1 0.13696977-0.074951-3.07652E-05-2.73260E-074.69603E-081.73168E-091.01031E-110.00000E+000.00000E+000.00000E+000.00000E+00A-20.09268675 1.4123721.05060E-05 -2.31448E-06 2.50695E-07-4.67747E-091.97908E-10 0.00000E+00 0.00000E+000.00000E+00 0.00000E+00A-3 -0.0156852719.4391533.82652E-044.48071E-06-1.61168E-075.81923E-095.31172E-18 0.00000E+00 0.00000E+000.00000E+00 0.00000E+00參考波長(REFERENCE WAVELENGTH)＝587.6NM光譜區(qū)域(SPECTRAL REGION) ＝486.1-656.3NM*變焦參數(shù)(ZOOM PARAMETERS) POS.1 POS.2 POS.3*1 ＝0.100013.7410 16.7768*2 ＝17.6768 4.03581.0000*3 ＝1.42878.614312.7130*4 ＝2.00540.82960.5000*5 ＝10.7788 4.76911.0000再由上述條件分別代表鏡頭的總長與像高比、鏡頭孔徑與變焦倍率的關(guān)系、第三群鏡片組的尺寸形態(tài)以及第三群鏡片組的尺寸與焦距的關(guān)系等特征，與現(xiàn)有技術(shù)比較而言具有解決變焦鏡頭微小化問題，同時更進一步提高鏡頭的成像品質(zhì)，適合感光元件作為sensor，并降低鏡片片數(shù)，符合降低成本并且滿足不同產(chǎn)品層次需求的變焦鏡頭?，F(xiàn)以五組具體數(shù)值為例，分別對比上述主要八件美國專利案(如圖4)，其中，本發(fā)明設(shè)計的數(shù)值實施例涵蓋10～12倍的變焦倍率，適合1/2.7″～1/2.5″的感光元件，F(xiàn)OV(2ω)60度，F(xiàn)no可達1.8，在鏡頭總長75mm下，使用鏡片數(shù)減少至9片，可達到四百萬像素等級的產(chǎn)品規(guī)格。
由上可知，本發(fā)明的變焦鏡頭從物端到像端，各群鏡片組的焦距配置分別為，第一群為正，第二群為負，第三群為正，第四群為正，光圈170位于第二群鏡片組120及第三群鏡片組130之間。當變焦時，第一群鏡片組110到像端的總長度不變，并且光圈170到像端的總長度也不變。從廣角端向望遠程變焦時，第二群鏡片組120從物端向像端移動，作為變焦群(variator)，第三群鏡片組130從像端向物端移動，作為集光鏡群(collector)，并且協(xié)助分擔第四群鏡片組140作為補償群(compensator)，第四群鏡片組140為從像端向物端移動，作為補償群。
利用上述設(shè)計手段便可通過變動第三群鏡片組130與光圈170之間的距離分擔第四群鏡片組140作為補償群的功能，使光圈170之后的組件口徑變小，進而使整體鏡頭的總長以及口徑縮小。而且，第三群鏡片組130同時扮演了集光的功能，所以具有兩面非球面設(shè)計在聚焦集光的同時適度的平衡軸上的球差(spherical aberration)，所以可采用具有較少甚至單一鏡片的第三群鏡片組130提供集光的能力。此外，第四群鏡片組140中的膠合透鏡可平衡色差(chromatic aberration)，且至少有一非球面可以減少第四群鏡片組140中的鏡片數(shù)量，并可以扮演平衡場曲(field curvature)像差的作用。因此，本發(fā)明的變焦鏡頭兼顧產(chǎn)品微小化并保持鏡頭的成像品質(zhì)，降低成本，可滿足不同層次產(chǎn)品的需求，提高了產(chǎn)業(yè)利用價值。所以，應(yīng)用本發(fā)明可解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的無法兼顧產(chǎn)品微小化與維持鏡頭的成像品質(zhì)、高制造成本等缺點。
權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭，其特征在于，該變焦鏡頭由物端到像端依次包括焦距為正的第一群鏡片組，在變焦時保持固定不動；焦距為負的第二群鏡片組，在從廣角變焦至望遠程時，由物端向像端移動；焦距為正的第三群鏡片組，在從廣角變焦至望遠程時，由像端向物端移動；以及焦距為正的第四群鏡片組，在從廣角變焦至望遠程時，由像端向物端移動；且該變焦鏡頭滿足下列條件18＜T÷H＜250.15＜(H11×fw)÷(H×ft)＜0.550.5＜t31÷T31＜1.050＜f3×T31＜105其中，H為像高，T為鏡頭總長，H11為第一群鏡片組第一片鏡片的直徑，ft為望遠程時的等效焦距，fw為廣角端時的等效焦距，t31為第三群鏡片組第一片鏡片的邊緣厚度，T31為第三群鏡片組第一片鏡片的中心厚度，f3為第三群鏡片組的等效焦距。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第一群鏡片組從物端到像端依次包括第一鏡片、第二鏡片及第三鏡片，該第一鏡片為負透鏡，第二及第三鏡片為正透鏡。
3.如權(quán)利要求2所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第一及第二鏡片組成膠合透鏡。
4.如權(quán)利要求2所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第三鏡片為彎月形正透鏡。
5.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第二群鏡片組從物端到像端依次包括第四鏡片、第五鏡片及第六鏡片，該第四及第五鏡片為負透鏡，第六鏡片為正透鏡。
6.如權(quán)利要求5所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第五及第六鏡片組成膠合透鏡。
7.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第三群鏡片組包括至少一個第七鏡片，其兩面均為非球面。
8.如權(quán)利要求7所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第七鏡片是彎月形正透鏡，且朝向物端的表面是凸面。
9.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第四群鏡片組從物端到像端依次包括第八及第九鏡片，該第八鏡片是負透鏡，該第九鏡片是正透鏡，且至少其一表面為非球面。
10.如權(quán)利要求9所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第八及第九鏡片組成膠合透鏡。
11.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，該變焦鏡頭還包括光圈，位于第二群鏡片組與第三群鏡片組之間。
12.如權(quán)利要求11所述的變焦鏡頭，其特征在于，該光圈到該像端的總長度在變焦時固定不變。
13.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，該變焦鏡頭還包括濾波器及至少一個感光元件。
14.如權(quán)利要求13所述的變焦鏡頭，其特征在于，該濾波器是光學(xué)低通濾波器。
15.如權(quán)利要求13所述的變焦鏡頭，其特征在于，該感光元件是電耦合元件。
16.如權(quán)利要求13所述的變焦鏡頭，其特征在于，該感光元件是CMOS感應(yīng)器。
17.一種變焦鏡頭，其特征在于，該變焦鏡頭由物端到像端依次包括焦距為正的第一群鏡片組，從物端到像端依次具有第一鏡片、第二鏡片及第三鏡片，該第一鏡片為負透鏡，第二及第三鏡片為正透鏡；焦距為負的第二群鏡片組，從物端到像端依次具有第四鏡片、第五鏡片及第六鏡片，該第四及第五鏡片為負透鏡，第六鏡片為正透鏡；焦距為正的第三群鏡片組，具有至少一個第七鏡片，且兩面均為非球面；以及焦距為正的第四群鏡片組，從物端到像端依次包括第八及第九鏡片，該第八鏡片是負透鏡，該第九鏡片是正透鏡，且至少其一表面為非球面；且該變焦鏡頭滿足下列條件18＜T÷H＜250.15＜(H11×fw)÷(H×ft)＜0.550.5＜t31÷T31＜1.050＜f3×T31＜105其中，H為像高，T為鏡頭總長，H11為第一群鏡片組第一片鏡片的直徑，ft為望遠程時的等效焦距，fw為廣角端時的等效焦距，t31為第三群鏡片組第一片鏡片的邊緣厚度，T31為第三群鏡片組第一片鏡片的中心厚度，f3為第三群鏡片組的等效焦距。
18.如權(quán)利要求17所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第一及第二鏡片組成膠合透鏡。
19.如權(quán)利要求17所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第三鏡片為彎月形正透鏡。
20.如權(quán)利要求17所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第五及第六鏡片組成膠合透鏡。
21.如權(quán)利要求17所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第七鏡片是彎月形正透鏡，且朝向物端的表面是凸面。
22.如權(quán)利要求17所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第八及第九鏡片組成膠合透鏡。
23.如權(quán)利要求17所述的變焦鏡頭，其特征在于，該變焦鏡頭還包括光圈，位于第二群鏡片組與第三群鏡片組之間。
24.如權(quán)利要求23所述的變焦鏡頭，其特征在于，該光圈到該像端的總長度在變焦時固定不變。
25.如權(quán)利要求17所述的變焦鏡頭，其特征在于，該變焦鏡頭還包括濾波器及至少一個感光元件。
26.如權(quán)利要求25所述的變焦鏡頭，其特征在于，該濾波器是光學(xué)低通濾波器。
27.如權(quán)利要求25所述的變焦鏡頭，其特征在于，該感光元件是電耦合元件。
28.如權(quán)利要求25所述的變焦鏡頭，其特征在于，該感光元件是CMOS感應(yīng)器。
29.如權(quán)利要求17所述的變焦鏡頭，其特征在于，該第二群鏡片組在從廣角變焦至望遠程時由物端向像端移動，該第三及第四群鏡片組則分別獨立由像端向物端移動。
全文摘要
一種變焦鏡頭，采取四群變焦設(shè)計，從物端到像端依次包括焦距為正的第一群鏡片組、焦距為負的第二群鏡片組、焦距為正的第三群鏡片組以及焦距為正的第四群鏡片組，利用第三群鏡片組在變焦時移動來分擔第四群鏡片組作為補償群以及提供集光能力，使光圈之后的組件口徑變小，進而使整體鏡頭的總長以及口徑縮??；本發(fā)明的變焦鏡頭具有高倍率、高像素、微小化的優(yōu)點，采用適合的感光元件，在維持鏡頭的影像品質(zhì)的同時，降低鏡片數(shù)量、減少成本，可針對不同需要，生產(chǎn)出不同的變焦鏡頭。所以應(yīng)用本發(fā)明可解決現(xiàn)有技術(shù)存在的微小化與維持鏡頭的影像品質(zhì)的矛盾，相對可提高產(chǎn)業(yè)利用價值。
文檔編號G02B9/34GK1841114SQ20051005983
公開日2006年10月4日 申請日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者何恭璿, 張奇?zhèn)?申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院