變焦鏡頭和電子裝置制造方法
【專利摘要】描述了一種變焦鏡頭。該變焦鏡頭按從物側(cè)起的順序包括：第一透鏡組，該第一透鏡組包括至少兩個負透鏡和單個正透鏡，該第一透鏡組具有負折光力；第二透鏡組，該第二透鏡組包括多個透鏡，該第二透鏡組的至少一個校正透鏡可在與光軸相交的表面中移動以執(zhí)行圖像抖動校正，該第二透鏡組具有正折光力；第三透鏡組，該第三透鏡組包括單個負透鏡，該第三透鏡組具有負折光力；以及第四透鏡組，該第四透鏡組具有正折光力。
【專利說明】變焦鏡頭和電子裝置
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年9月10日在日本專利局遞交的2013-187717號日本專利申請 和2014年2月18日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局遞交的10-2014-0018657號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)， 該里通過引用將該些申請的公開內(nèi)容全部并入。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開的各種實施例涉及變焦鏡頭和電子裝置。

【背景技術(shù)】
[0004] 使用諸如電荷禪合器件（charge-coupled device,CCD)型圖像傳感器和互補金屬 氧化物半導(dǎo)體（complementary metal-oxide semiconductor, CM0巧型圖像傳感器之類的 固態(tài)成像器件的成像裝置已被廣泛使用。該些成像裝置包括數(shù)字靜態(tài)相機、視頻相機和可 更換鏡頭相機。另外，使用固態(tài)成像器件的成像裝置適合于微型化，從而，近年來，該些成像 裝置已被應(yīng)用到諸如蜂窩電話和智能電話之類的小型信息終端。例如，就高分辨率和寬視 角而言，用戶要求高性能成像裝置。另外，消費者關(guān)于相機的?？谥R也在不斷增長。
[0005] 整體上具有負折光力的透鏡組處于前導(dǎo)位置的負極（negative lead)型變焦鏡頭 可相對較容易實現(xiàn)廣角和前導(dǎo)位置的透鏡的直徑的微型化，從而其被廣泛使用。
[0006] 在該種負極型變焦鏡頭中，在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間，希望有高光學(xué) 性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本公開的各種實施例包括一種變焦鏡頭，其具有高變焦速率并且能夠適當?shù)匦Ｕ?在變焦和圖像抖動校正期間由于像平面的偏移而生成的像差。
[0008] 本公開的一個或多個實施例包括一種緊湊且輕量型的變焦鏡頭。
[0009] 本公開的一個或多個實施例包括一種電子裝置，該電子裝置包括一種變焦鏡頭， 該變焦鏡頭具有高變焦速率并且能夠適當?shù)匦Ｕ谧兘购蛨D像抖動校正期間由于像平面 的偏移而生成的像差。
[0010] 本公開的一個或多個實施例包括一種電子裝置，該電子裝置包括一種緊湊且輕量 型的變焦鏡頭。
[0011] 另外的實施例一部分將在接下來的描述中記載，一部分將通過描述而清楚顯現(xiàn)， 或者可通過實踐給出的實施例來獲知。
[0012] 根據(jù)一個或多個實施例，一種變焦鏡頭按從物側(cè)起的順序包括；第一透鏡組，該第 一透鏡組包括至少兩個負透鏡和單個正透鏡，該第一透鏡組具有負折光力；第二透鏡組，該 第二透鏡組包括多個透鏡，該第二透鏡組的至少一個校正透鏡可在與光軸相交的表面上移 動W執(zhí)行圖像抖動校正，該第二透鏡組具有正折光力；第H透鏡組，該第H透鏡組包括單個 負透鏡，該第H透鏡組具有負折光力；W及第四透鏡組，該第四透鏡組具有正折光力，其中， 第一透鏡組、第二透鏡組、第H透鏡組和第四透鏡組之間的間隔在從廣角位置到攝遠位置 的變焦期間被改變，并且該變焦鏡頭滿足W下條件：
[0013] 0. 05<M4/M2<1. 0, W及
[0014] 0. 巧.0，
[0015] 其中表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第二透鏡組在朝著光軸的方向 上的移動量，M4表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第四透鏡組在朝著光軸的方向上 的移動量，f4表示第四透鏡組的合成焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
[0016] 可在第二透鏡組內(nèi)位于最鄰近像側(cè)之處的校正透鏡可被在與光軸相交的表面中 移動W執(zhí)行圖像抖動校正。
[0017] 按從物側(cè)起的順序可位于第H位置的校正透鏡可被在與光軸相交的表面中移動 W執(zhí)行圖像抖動校正。
[0018] 第H透鏡組的負透鏡可W是雙凹透鏡。
[0019] 第H透鏡組的負透鏡可具有至少一個非球面表面。
[0020] 第四透鏡組可包括單個正透鏡。
[0021] 第四透鏡組的正透鏡可W是在像側(cè)凸起的彎月形透鏡。
[0022] 變焦鏡頭可滿足W下條件：
[0023] 1. 65<nd3, W及
[0024] 0. 005<nd3-nd4,
[00巧]其中nds表示第H透鏡組的負透鏡在d線的折射率，并且nd4表示第四透鏡組的正 透鏡在d線的折射率。
[0026] 變焦鏡頭可滿足W下條件：
[0027] 0. 55<M3/M2<1. 0,
[0028] 其中M2表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第二透鏡組在朝著光軸的方向 上的移動量，并且Ms表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第H透鏡組在朝著光軸的方 向上的移動量。
[0029] 變焦鏡頭可滿足W下條件：
[0030] 0. I<|f3/fj<0. 8,
[0031] 其中fs表示第H透鏡組的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
[0032] 第二透鏡組按從物側(cè)起的順序可包括具有正折光力的第一透鏡、具有正折光力的 第二透鏡W及具有正折光力的第H透鏡。
[0033] 變焦鏡頭可滿足W下條件：
[0034] 0. l<f2/%<〇. 8，
[00巧]其中f2表示第二透鏡組的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
[0036] 第二透鏡組的第一透鏡可W是雙凸透鏡并且可具有至少一個非球面表面。
[0037] 第二透鏡組的第二透鏡可W是按從物側(cè)起的順序包括負透鏡和正透鏡的膠合透 鏡。
[0038] 變焦鏡頭可滿足W下條件：
[0039] 2. 0鐘5/%<2〇. 0，
[0040] 其中fg表示第二透鏡組的第二透鏡的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
[0041] 一孔徑光闊可布置在第二透鏡組的第一透鏡與第二透鏡組的第二透鏡之間。
[0042] 第一透鏡組按從物側(cè)起的順序可包括朝著物側(cè)凸起的負透鏡、雙凹負透鏡和朝著 物側(cè)凸起的正透鏡。
[0043] 第一透鏡組中包括的透鏡中的至少一個可W是非球面透鏡。
[0044] 變焦鏡頭可滿足W下條件：
[0045] 0. 2<|fi/fJ<0. 8,
[0046] 其中表示第一透鏡組的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
[0047] 根據(jù)一個或多個實施例，一種電子裝置包括變焦鏡頭和捕捉由變焦鏡頭形成的圖 像的固態(tài)成像器件。變焦鏡頭按從物側(cè)起的順序包括；第一透鏡組，該第一透鏡組包括至 少兩個負透鏡和單個正透鏡，該第一透鏡組具有負折光力；第二透鏡組，該第二透鏡組包括 多個透鏡，該第二透鏡組的至少一個校正透鏡可在與光軸相交的表面上移動W執(zhí)行圖像抖 動校正，該第二透鏡組具有正折光力；第H透鏡組，該第H透鏡組包括單個負透鏡，該第H 透鏡組具有負折光力；W及第四透鏡組，該第四透鏡組具有正折光力，其中，第一透鏡組、第 二透鏡組、第H透鏡組和第四透鏡組之間的間隔在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間被改 變，并且變焦鏡頭滿足W下條件：
[0048] 0. 05<]VM2<1. 0, W及
[0049] 0. 8<f/ft<5. 0，
[0050] 其中M2表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第二透鏡組在朝著光軸的方向 上的移動量，M4表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第四透鏡組在朝著光軸的方向上 的移動量，f4表示第四透鏡組的合成焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051] 通過W下結(jié)合附圖對各種實施例的描述，該些和/或其他實施例將變得清楚并且 更容易明白，附圖中：
[0052] 圖1是根據(jù)實施例的變焦鏡頭的視圖；
[0053] 圖2是處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置（T)的圖1的變焦鏡頭的布 置；
[0054] 圖3示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置（T)的圖1的變焦鏡頭的 球面像差、像散場曲和崎變；
[00巧]圖4A示出了處于廣角位置（W)的圖1的變焦鏡頭的橫向像差；
[005引圖4B示出了處于攝遠位置訊的圖1的變焦鏡頭的橫向像差；
[0057] 圖5根據(jù)另一實施例示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置訊的變 焦鏡頭的布置；
[0058] 圖6示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置（T)的圖5的變焦鏡頭的 球面像差、像散場曲和崎變；
[0059] 圖7A示出了處于廣角位置（W)的圖5的變焦鏡頭的橫向像差；
[0060] 圖7B示出了處于攝遠位置訊的圖5的變焦鏡頭的橫向像差；
[0061] 圖8根據(jù)另一實施例示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置訊的變 焦鏡頭的布置；
[0062] 圖9示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置（T)的圖8的變焦鏡頭的 球面像差、像散場曲和崎變；
[006引圖10A示出了處于廣角位置（W)的圖8的變焦鏡頭的橫向像差；
[0064] 圖10B示出了處于攝遠位置訊的圖8的變焦鏡頭的橫向像差；
[0065] 圖11根據(jù)另一實施例示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置（T)的 變焦鏡頭的布置；
[006引圖12示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置訊的圖11的變焦鏡頭 的球面像差、像散場曲和崎變；
[0067] 圖13A示出了處于廣角位置（W)的圖11的變焦鏡頭的橫向像差；
[006引圖13B示出了處于攝遠位置訊的圖11的變焦鏡頭的橫向像差；
[006引圖14根據(jù)另一實施例示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置訊的 變焦鏡頭的布置；
[0070] 圖15示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置（T)的圖14的變焦鏡頭 的球面像差、像散場曲和崎變；
[ocm] 圖16A示出了處于廣角位置（W)的圖14的變焦鏡頭的橫向像差；
[007引圖1她示出了處于攝遠位置訊的圖14的變焦鏡頭的橫向像差；
[007引圖17根據(jù)另一實施例示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置訊的 變焦鏡頭的布置；
[0074] 圖18示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置（T)的圖17的變焦鏡頭 的球面像差、像散場曲和崎變；
[007引圖19A示出了處于廣角位置（W)的圖17的變焦鏡頭的橫向像差；
[007引圖19B示出了處于攝遠位置訊的圖17的變焦鏡頭的橫向像差；
[0077] 圖20根據(jù)另一實施例示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置訊的 變焦鏡頭的布置；
[0078] 圖21示出了處于廣角位置（W)、中間位置（M)和攝遠位置（T)的圖20的變焦鏡頭 的球面像差、像散場曲和崎變；
[0079] 圖22A示出了處于廣角位置的圖20的變焦鏡頭的橫向像差；并且
[0080] 圖22B示出了處于攝遠位置的圖20的變焦鏡頭的橫向像差。

【具體實施方式】
[0081] 現(xiàn)在將詳細談及實施例，實施例的示例在附圖中示出，附圖中相似的標號始終指 代相似的元素。在此，該些實施例可具有不同的形式并且不應(yīng)當被解釋為限于該里記載的 描述。因此，W下只是通過參考附圖來描述實施例W說明本描述的各種實施例。諸如"…… 中至少一個"之類的表述當在元素的列表之后時修飾整個元素列表，而不修飾列表中的個 體元素。
[0082] 圖1是根據(jù)實施例的變焦鏡頭100的視圖。
[0083] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可用作諸如可更換鏡頭系統(tǒng)相機、數(shù)字靜態(tài)相機、 數(shù)字視頻相機、監(jiān)視相機或其他成像裝置之類的電子裝置的成像光學(xué)系統(tǒng)。
[0084] 圖1所示的變焦鏡頭100按從物側(cè)0到像側(cè)I的順序包括具有負折光力的第一透 鏡組G1、具有正折光力的第二透鏡組G2、具有負折光力的第H透鏡組G3和具有正折光力的 第四透鏡組G4。也就是說，變焦鏡頭100可W是從物側(cè)0到像側(cè)I分別具有負、正、負、正折 光力的四組的變焦鏡頭的類型。
[0085] 第一透鏡組G1可包括至少兩個負透鏡和單個正透鏡。例如，第一透鏡組G1按從 物側(cè)0起的順序可包括朝著物側(cè)凸起的負透鏡L1、具有兩個凹表面的負透鏡L2 W及朝著 物側(cè)凸起的正透鏡L3。第一透鏡組G1中包括的透鏡中的至少一個可W是非球面透鏡。例 女口，負透鏡L1、負透鏡L2和正透鏡L3中的至少一個的至少一個表面可W是非球面的。
[0086] 第一透鏡組G1由于至少兩個負透鏡L1和L2而可W提供負折光力，并且可W適當 地校正廣角位置的慧形像差和崎變。另外，布置在從物側(cè)0起的第二位置的負透鏡L2可形 成為雙凹透鏡W適當?shù)匦Ｕ龔V角位置的慧形像差。
[0087] 第一透鏡組G1中生成的色像差或者攝遠位置的球面像差可由第一透鏡組G1的正 透鏡L3適當?shù)匦Ｕ?br> [0088] 第一透鏡組G1中包括的透鏡中的至少一個可形成為非球面透鏡W適當?shù)匦Ｕ龔V 角位置的像散場曲或者攝遠位置的球面像差。另外，例如，負透鏡L2可包括非球面表面W 減小負透鏡L2的大小。
[0089] 第二透鏡組G2按從物側(cè)0起的順序可包括具有正折光力的透鏡L4、具有正折光力 的透鏡L5和具有正折光力的透鏡L6。
[0090] 第二透鏡組G2是用于執(zhí)行變焦的主透鏡組。第二透鏡組G2具有正折光力，使得 變焦鏡頭100的總長度可得W減小。第二透鏡組G2可包括H個正透鏡（L4、L5和L6) W提 供較強的正折光力。在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，通過使用H個正透鏡，可W適當?shù)?校正球面像差并且可W減小變焦鏡頭100的總長度。
[0091] 透鏡L4可W是雙凸透鏡。透鏡L4的至少一個表面可W是非球面表面。透鏡L5 可形成為膠合透鏡，其中按從物側(cè)0起的順序膠合了負透鏡L5a和正透鏡L5b。透鏡L6可 具有朝著物側(cè)0凸起的形狀。
[009引在分別具有負、正、負、正折光力的四個組G1、G2、G3和G4的變焦鏡頭100中，光 線的軸向光束在第二透鏡組G2的物側(cè)0被擴展，從而，在布置得最鄰近物側(cè)0的透鏡L4中 可生成球面像差。因此，透鏡L4的至少一個表面可被形成為非球面的W適當?shù)匦Ｕ蛎嫦?差。另外，透鏡L4可被形成為雙凸透鏡W實現(xiàn)變焦鏡頭100的微型化。
[0093] 透鏡L5可包括在物側(cè)0的負透鏡L5aW防止在透鏡L4中生成的色像差。另外， 在形成膠合透鏡的負透鏡L5a和正透鏡L5b的膠合面可適當?shù)匦Ｕ蛎嫦癫睢?br> [0094] 透鏡L5的負透鏡L5a在物側(cè)0可具有凸表面。例如，透鏡L5的負透鏡L5a可W 是朝著物側(cè)0凸起的彎月形透鏡。另外，布置在透鏡L4與透鏡L5之間的開口孔徑光闊 (opening aperture stop)SP可限制孔徑。此外，可W減小第二透鏡組G2的總長度，也就 是說，當通過收回鏡筒來存放變焦鏡頭100時可W減小收回厚度。因此，可W減小變焦鏡頭 100的存放大小。
[0095] 透鏡L6可具有朝著物側(cè)0的凸表面。例如，透鏡L6可W是朝著物側(cè)0凸起的彎 月形透鏡并且可W使透鏡L6是輕量型的。透鏡L6可校正圖像抖動。當使透鏡L6為輕量 型時，用于校正圖像抖動的裝置可得W微型化。
[0096] 第H透鏡組G3可包括單個負透鏡L7。另外，負透鏡L7可W是雙凹透鏡。負透鏡 L7可包括至少一個非球面表面。
[0097] 在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，通過利用單個負透鏡L7形成第H透鏡組G3， 來使變焦鏡頭100為輕量型的。另外，第H透鏡組G3可執(zhí)行聚焦。由于使第H透鏡組G3 為輕量型的，所W用于聚焦的鏡頭操作裝置可得W微型化。
[0098] 第H透鏡組G3可W利用非球面表面來適當?shù)匦Ｕ捎谧兘购途劢蛊陂g的偏移而 生成的各種像差，例如慧形像差。另外，負透鏡L7可被形成為雙凹透鏡W將負折光力分散 到物側(cè)表面和像側(cè)表面。因此，可W防止由于偏也而引起的像散場曲和慧形像差。
[0099] 第四透鏡組G4可包括單個正透鏡L8。正透鏡L8可包括凸起的像側(cè)表面。正透鏡 L8可W例如是朝著像側(cè)I凸起的彎月形透鏡。正透鏡L8可包括至少一個非球面表面。
[0100] 在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，第四透鏡組G4可由單個透鏡形成，從而可W 使其是輕量型的。另外，第四透鏡組G4的正透鏡L8的至少一個表面可被形成為非球面的， W適當?shù)匦Ｕ趶膹V角位置到攝遠位置的變焦期間的像散場曲。另外，正透鏡L8可被形成 為彎月形透鏡W防止可能因為如下原因而生成的重像（曲ost image);當被固態(tài)成像器件 或濾光器的成像表面反射的光通量入射在正透鏡L8上時，被正透鏡L8反射的光通量再次 入射在固態(tài)成像器件的成像表面上。
[0101] 開口孔徑光闊SP可布置在形成第二透鏡組G2的透鏡L4和透鏡L5之間。開口孔 徑光闊SP可限制從物側(cè)0入射在像平面IP上的光通量的量（或者光量）。
[0102] 在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，負的第一透鏡組G1和負的第H透鏡組G3被 布置為開口孔徑光闊SP處于它們之間的中也處，從而可W容易地校正離軸像差。另外，根 據(jù)負的第H透鏡組G3在攝遠位置的攝遠效果，可W減小攝遠位置的總光學(xué)長度。
[0103] 光學(xué)塊G可布置在第四透鏡組G4與像平面IP之間。光學(xué)塊G可W例如是濾光器、 相位板、晶體低通濾波器或者紅外截止濾波器。
[0104] 在包括根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100和固態(tài)成像器件的電子裝置中，像平面IP可 對應(yīng)于固態(tài)成像器件的成像表面。固態(tài)成像器件可使用光電轉(zhuǎn)換元件，例如電荷禪合器件 (CCD)傳感器和互補金屬氧化物半導(dǎo)體器件（CM0巧傳感器。
[0105] 在電子裝置中，從根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100的物側(cè)0入射的光最終在固態(tài)成 像器件的成像表面上形成圖像。然后，電子裝置可對固態(tài)成像器件接收的光進行光電轉(zhuǎn)換， 將經(jīng)轉(zhuǎn)換的光作為電信號輸出，并且生成與物體的圖像相對應(yīng)的數(shù)字圖像。數(shù)字圖像可被 記錄在記錄介質(zhì)（未示出）上，例如硬盤驅(qū)動器化ard disk化ive，皿D)、存儲卡、光盤或 者磁帶。此外，如果電子裝置是銀鹽膠片相機，則像平面IP可對應(yīng)于膠片表面。
[0106] 在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間可W改 變第一、第二、第H和第四透鏡組G1、G2、G3和G4之間的間隔。也就是說，透鏡組G1至G4 中的每一個可沿著光軸移動，W使得第一透鏡組G1與第二透鏡組G2之間的空氣間隔、第二 透鏡組G2與第H透鏡組G3之間的空氣間隔和第H透鏡組G3與第四透鏡組G4之間的空氣 間隔可被改變。
[0107] 在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間，第一透鏡組G1可移動W形成朝著像平面 側(cè)的凸起軌跡（即，朝著像平面?zhèn)龋缓箅x開像平面?zhèn)龋?，如圖1的箭頭a所示。另外，第二 透鏡組G2和第H透鏡組G3可從像平面?zhèn)瘸飩?cè)移動，如圖1的箭頭b、cl和c2所示。 此外，第四透鏡組G4可從像平面?zhèn)纫苿拥轿飩?cè)，如圖1的箭頭d所示。
[0108] 在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，在從無窮遠物體到近處物體的聚焦過程中， 第H透鏡組G3可從物側(cè)移動到像平面?zhèn)取D1中的W實線指示的箭頭cl和W虛線指示的 箭頭c2分別指的是用于校正在聚焦到無窮遠物體和聚焦到近處物體期間由于從廣角位置 到攝遠位置的變焦而引起的像平面偏移的移動軌跡。
[0109] 在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，透鏡L6在與光軸相交（例如，W直角相交） 的表面中可移動，如圖1的箭頭e所示。從而，可W通過借由移動透鏡L6 (例如，校正透鏡） 在與光軸垂直的方向上偏移在像平面IP上形成的圖像，來對由于諸如手顫之類的振動引 起的圖像抖動進行光學(xué)校正。
[0110] 如上所述，在分別具有負、正、負、正折光力的四組的變焦鏡頭100中，光線的軸向 光束在第二透鏡組G2的物側(cè)被擴展，從而，在布置得最鄰近物側(cè)的透鏡L4中可容易生成球 面像差。從而，可W布置圖像抖動校正裝置來減小像差的變化的效果，該圖像抖動校正裝置 在與光軸大致垂直的方向上移動位置最鄰近像平面?zhèn)鹊牡诙哥R組G2的透鏡L6。在此情 況下，通過布置在第二透鏡組G2的物側(cè)的兩個透鏡L4和L5可W充分地去除像差，并且可 由透鏡L6執(zhí)行圖像抖動校正，而沒有各種像差效果。
[0111] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[011引 0. 05<]VM2<1. 0 (條件 1)
[0113] 0. 巧.0 (條件 2)
[0114] 該里，M2表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第二透鏡組G2沿著光軸的移動 量，M4表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第四透鏡組G4朝著光軸的移動量，f4表示 第四透鏡組G4的合成焦距，并且ft表示攝遠位置的總焦距。
[0115] 當M4/M2超過條件1的上限時，第四透鏡組G4的移動量M4變得大于第二透鏡組G2 的移動量M2,并且布置在第二透鏡組G2與第四透鏡組G4之間的第H透鏡組G3的移動量可 受到限制。當通過在朝著光軸的方向上移動第H透鏡組G3來進行聚焦時，第H透鏡組G3 與第四透鏡組G4之間的空氣間隔需要在廣角位置被充分地放大W保證在從攝遠位置聚焦 到近處物體期間第H透鏡組G3的移動量。在此情況下，變焦鏡頭100的微型化可能是困難 的。
[011引在M4/M2小于或等于條件1的下限的情況下，第四透鏡組G4的移動量M4變得小于 第二透鏡組G2的移動量M2,并且當W凸輪來形成用于收回鏡筒的裝置時，在第二透鏡組G2 的凸輪動程與第四透鏡組G4的凸輪動程之間可存在較大的差異。在此情況下，可能難W減 小在通過收回鏡筒來存放鏡頭時的收回厚度。另外，如果第四透鏡組G4從攝遠位置到物側(cè) 的移動量M4較小，則第四透鏡組G4的有效直徑可由于離軸光通量而變大。從而，可發(fā)生由 于第四透鏡組G4的擴大而引起的重量或成本的增大。
[0117] 在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，當f/ft超過條件2的上限時，第四透鏡組G4 可具有較小的正折光力并且可能難W將出射光瞳定位在遠處。在此情況下，光線在入射在 固態(tài)成像器件上時具有高傾斜度，從而可能引起圖像質(zhì)量的惡化，例如入射光量的減小或 者濾色器中的入射誤差。
[0118] 當?shù)陀诨虻扔跅l件2的下限時，第四透鏡組G4具有更大的正折光力并且可 能難W校正攝遠位置的球面像差。另外，可能難W校正從廣角位置到攝遠位置的變焦期間 的像差變化。
[0119] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0120] 0. KM4/M2<0. 8 (條件 la)
[0121] 0. 9鐘4化<2. 4 (條件 2a)
[0122] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0123] 1. 65<nd3 (條件 3)
[0124] 0.005<nd3-nd4 (條件 4)
[0125] 該里，nds表示第H透鏡組G3中包括的負透鏡L7在d線（587. 56納米的波長）的 折射率并且ri4表示第四透鏡組G4中包括的正透鏡L8在d線的折射率。
[0126] 當nds小于或等于條件3的下限時，更難W微型化變焦鏡頭100。第H透鏡組G3 的負折光力需要被加強（例如，使其更負）W增強攝遠位置的攝遠布置的效果。然而，如果 透鏡材料的折光力低，則透鏡表面的曲率變得更高。結(jié)果，由于像散場曲的偏也或惡化引起 的慧形像差可能更大。另外，當透鏡表面的曲率變得更高時，在朝著離軸光軸的方向上的厚 度變得更大，從而可可能難W使變焦鏡頭100微型化或者難W使變焦鏡頭100為輕量型的。
[0127] 當nd3-nd4低于或等于條件（4)的下限時，第四透鏡組G4中包括的正透鏡L8的 折射率nd4可變得更高。由于第四透鏡組G4最鄰近像平面，所W與第H透鏡組G3相比，第 四透鏡組G4可使得離軸光通量能夠入射在固態(tài)成像器件的成像表面上。于是，第四透鏡組 G4中包括的正透鏡L8的透鏡直徑可變得更大。另外，具有高折射率的材料具有高烙點并且 一般是堅硬的，從而可能相對較難制造具有大透鏡直徑的正透鏡L8。另外，當?shù)谒耐哥R組 G4的正折光力被加強（例如，使其更正）時，透鏡表面的曲率減小，從而可能降低重像防止 效果。
[012引根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0129] 1. 70<nd3 (條件 Sa)
[0130] 0. OKn屯-nd4<0. 2 (條件 4a)
[0131] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0132] 0. 55<M3/M2<1. 0 (條件 5)
[0133] 該里，M2表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第二透鏡組G2在朝著光軸的方 向上的移動量，并且Ms表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間第H透鏡組G3在朝著光 軸的方向上的移動量。
[0134] 當M3/M2超過條件5的上限時，第立透鏡組G3的移動量Ms變得大于第二透鏡組G2 的移動量M2并且具有負折光力的第H透鏡組G3可減弱主變焦透鏡組一即具有正折光力 的第二透鏡組G2-的變焦操作（例如，降低其效果）。在此情況下，可能難W獲得高變焦 比。
[0135] 當M3/M2低于或等于條件5的下限時，第H透鏡組G3的移動量Ms小于第二透鏡組 G2的移動量M2,從而使得在攝遠位置的第二透鏡組G2與第H透鏡組G3之間的空氣間隔可 能被過度加寬。在此情況下，由于包括第二透鏡組G2和第H透鏡組G3的攝遠型的折光力變 得太大，所W可能難W獲得必要的后焦點。另外，當W凸輪來形成用于收回鏡筒的裝置時， 在第二透鏡組G2的凸輪動程與第H透鏡組G3的凸輪動程之間可存在較大的差異。在此情 況下，當通過收回鏡筒來存放鏡頭時，可能難W使收回厚度微型化。
[0136] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0137] 0. 1<忙化1<〇. 8 (條件6)
[013引該里，fs表示第H透鏡組G3的焦距并且ft表示攝遠位置的總焦距。
[013引當忙化1超過條件6的上限時，第S透鏡組G3具有減弱的負折光力（例如，被 變得不那么負），使得包括第二透鏡組G2和第H透鏡組G3的攝遠型鏡頭的折光力被減弱 (例如，減?。⑶铱赡茈yW減小變焦鏡頭100的總長度。另外，在由第H透鏡組G3進行 的聚焦期間，第H透鏡組G3的移動量增大，結(jié)果，變焦鏡頭100的總長度增大，從而，變焦鏡 頭100的微型化可能困難。
[0140] 當?shù)陀诨虻扔跅l件6的下限時，第H透鏡組G3具有更強的負折光力（例 女口，更負），從而，由于偏也引起的慧形像差或像散場曲可增大。
[0141] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0142] 0. 6<M3/M2<1. 0 (條件 5a)
[014引 0. 25< I fs/f11 <0. 6 (條件 6a)
[0144] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0145] 0. 1化化<0. 8 (條件 7)
[0146] 該里，f2表示第二透鏡組G2的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
[0147] 當f2化超過條件7的上限時，第二透鏡組G2的正折光力減弱（例如，被減?。?， 從而，包括第二透鏡組G2和第H透鏡組G3的攝遠型鏡頭的折光力被減弱（例如，減小），從 而使得可能難W減小變焦鏡頭的總長度。
[014引當f2パt低于或等于條件7的下限時，第二透鏡組G2的正折光力變得更強（例如， 被變得更正），從而可能難W校正攝遠位置處的球面像差。
[0149] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0150] 0. 25鐘2/%<〇. 5 (條件 7a)
[0151] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0152] 2. 0鐘5/%<2〇. 0 (條件 8)
[015引該里，fg表示透鏡L5的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
[0154] 當fs/%超過條件8的上限時，透鏡L5的正折光力被減弱（例如，被變得不那么 正），從而可能有必要加強透鏡L4的正折光力（例如，使其更正），W便在第二透鏡組G2獲 得必要的正折光力。在此情況下，由透鏡L4的偏也引起的慧形像差和像散場曲可被增大。 [0巧5] 當fs/%低于或等于條件8時，透鏡L5的正折光力更強，從而可能難W校正透鏡L5 中的球面像差。
[0156] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0157] 3. 5<fs/f2<15. 0 (條件 8a)
[015引根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0159] 0. 2< I fi/f J <0. 8 (條件 9)
[0160] 該里，表示第一透鏡組G1的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
[OW] 當忙化|超過條件9的上限時，第一透鏡組G1的負折光力被減弱（例如，被變得 不那么負），從而使得第一透鏡組G1中包括的透鏡L1至L3中的每一個的透鏡直徑和厚度 可增大。從而，變焦鏡頭100可被擴大。
[016引當忙化|低于或等于條件9的下限時，第一透鏡組G1的負折光力更強（例如，更 負），從而使得可能難w校正廣角位置的慧形像差或像散場曲。
[0163] 根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100可滿足W下條件。
[0164] 0. 4< I f i/f J <0. 55 (條件 9a)
[0165] 在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，在變焦、聚焦和圖像抖動校正期間可W維持 適當?shù)墓鈱W(xué)性能。另外，可W實現(xiàn)變焦鏡頭100的微型化。根據(jù)本實施例，變焦鏡頭100可 具有充分的變焦速率（例如，H倍高的變焦速率）并且可W適當?shù)匦Ｕ谙衿矫嫫坪蛨D 像抖動校正期間由于變焦而生成的像差，從而獲得高光學(xué)性能。另外，可W減小總光學(xué)長 度，從而使得電子裝置中包括的變焦鏡頭100微型化并且是輕量型的。
[0166] 應(yīng)當理解，應(yīng)當僅在描述意義上來考慮該里描述的各種實施例，該些實施例不是 用于限制的。對每個實施例內(nèi)的特征或元素的描述應(yīng)當通常被認為可用于其他實施例中的 其他類似特征或元素。
[0167] 例如，在根據(jù)本實施例的變焦鏡頭100中，根據(jù)需要可在第一透鏡組G1的物側(cè)布 置折射透鏡組或改焦透鏡（convener lens)組。
[016引 W下，將根據(jù)各種實施例來描述各種特征和效果。在此，給出的實施例可具有不同 的形式，而不應(yīng)當被解釋為限于該里記載的描述。
[0169] 圖2示出了基于第一實施例的設(shè)計數(shù)據(jù)的變焦鏡頭200的布置。在圖2中，W指 的是變焦鏡頭200在廣角位置的透鏡布置，M指的是變焦鏡頭200在中間位置的透鏡布置， 并且T指的是變焦鏡頭200在攝遠位置的透鏡布置。
[0170] 圖2所示的第一實施例的變焦鏡頭200具有與圖1所示的變焦鏡頭100大體相同 的透鏡結(jié)構(gòu)，并且執(zhí)行與圖1所示的變焦鏡頭100大體相同的變焦、聚焦和圖像抖動校正。 從而，相似的標號在圖1和圖2中表示相似的元素，并且相同的箭頭分別表示圖1和圖2的 變焦鏡頭100和200的移動軌跡。
[0171] 表la至If示出了第一實施例的變焦鏡頭200的設(shè)計數(shù)據(jù)。
[0172] 表 la
[0173]

【權(quán)利要求】
1. 一種變焦鏡頭，按從物側(cè)起的順序包括： 第一透鏡組，該第一透鏡組包括至少兩個負透鏡和單個正透鏡，該第一透鏡組具有負 折光力； 第二透鏡組，該第二透鏡組包括多個透鏡，該第二透鏡組的至少一個校正透鏡可在與 光軸相交的表面中移動以執(zhí)行圖像抖動校正，該第二透鏡組具有正折光力； 第三透鏡組，該第三透鏡組包括單個負透鏡，該第三透鏡組具有負折光力；以及 第四透鏡組，該第四透鏡組具有正折光力， 其中，所述第一透鏡組、第二透鏡組、第三透鏡組和第四透鏡組之間的間隔在從廣角位 置到攝遠位置的變焦期間被改變， 并且所述變焦鏡頭滿足以下條件： 0. 05〈M4/M2〈1. 0,以及 0. 8<f4/ft<5. 0, 其中M2表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間所述第二透鏡組在朝著光軸的方向 上的移動量，M4表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間所述第四透鏡組在朝著光軸的方 向上的移動量，f4表示所述第四透鏡組的合成焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
2. 如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，在所述第二透鏡組內(nèi)位于最鄰近像側(cè)之處的 所述校正透鏡被在與光軸相交的表面中移動以執(zhí)行圖像抖動校正。
3. 如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，按從物側(cè)起的順序位于第三位置的所述校正 透鏡被在與光軸相交的表面中移動以執(zhí)行圖像抖動校正。
4. 如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，所述第三透鏡組的負透鏡是雙凹透鏡。
5. 如權(quán)利要求4所述的變焦鏡頭，其中，所述第三透鏡組的負透鏡具有至少一個非球 面表面。
6. 如權(quán)利要求1至5中的任何一項所述的變焦鏡頭，其中，所述第四透鏡組包括單個正 透鏡。
7. 如權(quán)利要求6所述的變焦鏡頭，其中，所述第四透鏡組的正透鏡是在像側(cè)凸起的彎 月形透鏡。
8. 如權(quán)利要求7所述的變焦鏡頭，其中，所述第四透鏡組的正透鏡具有至少一個非球 面表面。
9. 如權(quán)利要求6所述的變焦鏡頭，其中，所述變焦鏡頭滿足以下條件： 1. 65〈nd3，以及 0? 005〈nd3_nd4， 其中nd3表示所述第三透鏡組的負透鏡在d線的折射率，并且nd4表示所述第四透鏡組 的正透鏡在d線的折射率。
10. 如權(quán)利要求1至5中的任何一項所述的變焦鏡頭，其中，所述變焦鏡頭滿足以下條 件： 0? 55〈M3/M2〈1. 0， 其中M2表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間所述第二透鏡組在朝著光軸的方向 上的移動量，并且M3表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間所述第三透鏡組在朝著光軸 的方向上的移動量。
11. 如權(quán)利要求10所述的變焦鏡頭，其中，所述變焦鏡頭滿足以下條件： 0. l<|f3/ft|<〇. 8, 其中f3表示所述第三透鏡組的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
12. 如權(quán)利要求1至5中的任何一項所述的變焦鏡頭，其中，所述第二透鏡組按從物側(cè) 起的順序包括具有正折光力的第一透鏡、具有正折光力的第二透鏡以及具有正折光力的第 三透鏡。
13. 如權(quán)利要求12所述的變焦鏡頭，其中，所述變焦鏡頭滿足以下條件： 0. l<f2/ft<0. 8, 其中f2表示第二透鏡組的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
14. 如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，所述變焦鏡頭滿足以下條件： 2. 0<f5/f2<20. 0, 其中f5表示所述第二透鏡組的第二透鏡的焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
15. -種電子裝置，包括： 變焦鏡頭；以及 固態(tài)成像器件，該固態(tài)成像器件捕捉由所述變焦鏡頭形成的圖像； 其中，所述變焦鏡頭按從物側(cè)起的順序包括： 第一透鏡組，該第一透鏡組包括至少兩個負透鏡和單個正透鏡，該第一透鏡組具有負 折光力； 第二透鏡組，該第二透鏡組包括多個透鏡，該第二透鏡組的至少一個校正透鏡可在與 光軸相交的表面上移動以執(zhí)行圖像抖動校正，該第二透鏡組具有正折光力； 第三透鏡組，該第三透鏡組包括單個負透鏡，該第三透鏡組具有負折光力；以及 第四透鏡組，該第四透鏡組具有正折光力； 其中，所述第一透鏡組、第二透鏡組、第三透鏡組和第四透鏡組之間的間隔在從廣角位 置到攝遠位置的變焦期間被改變， 并且所述變焦鏡頭滿足以下條件： 0. 05〈M4/M2〈1. 0,以及 0. 8<f4/ft<5. 0, 其中M2表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間所述第二透鏡組在朝著光軸的方向 上的移動量，M4表示在從廣角位置到攝遠位置的變焦期間所述第四透鏡組在朝著光軸的方 向上的移動量，f4表示所述第四透鏡組的合成焦距，并且ft表示在攝遠位置的總焦距。
【文檔編號】G02B15/177GK104423025SQ201410457978
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】萩原宏行 申請人:三星電子株式會社