專利名稱：高倍率變焦鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鏡頭，特別是一種高倍率變焦鏡頭。
背景技術(shù)：
如美國(guó)專利US7420745所提到的一種變焦鏡頭適用于數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等隨身攜帶的電子產(chǎn)品，該變焦鏡頭由物端至像端依序包含第一、二、 三、四透鏡組，及位于該第二、三透鏡組間的孔徑光闌(aperture stop)，該第一、二、三、四透鏡組依序具正、負(fù)、正、正屈光率，當(dāng)該變焦鏡頭由廣角端(Wild-Angle)變焦至望遠(yuǎn)程 (Telephoto)時(shí),該第一透鏡組朝物端移動(dòng)。其中，該第二透鏡組包括三枚透鏡，由物端至像端依序?yàn)榘纪哥R、凸透鏡及凹透鏡，其中后兩枚鏡片彼此接合(cemented)。由上述可知，由于該第二透鏡組包括三枚以上的透鏡，因此使得該變焦鏡頭在關(guān)閉收納狀態(tài)時(shí)，因透鏡數(shù)量多而無法薄型化，故有必要設(shè)計(jì)一種薄型化的變焦鏡頭。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中中的變焦鏡頭無法薄型化的缺陷，提供一種薄型化的高倍率變焦鏡頭。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供一種高倍率變焦鏡頭，由物端至像端依序包含第一、二、三、四透鏡組，及位于該第二、三透鏡組間的孔徑光闌，該第一、二、三、四透鏡組依序具正、負(fù)、正、正屈光率，該第二透鏡組為一凹透鏡及一凸透鏡所組成，該高倍率變焦鏡頭在廣角端時(shí)的光學(xué)總長(zhǎng)LW，與有效像圓直徑ID滿足下列條件式 3 ( LW/ID < 5。實(shí)施本發(fā)明的高倍率變焦鏡頭，具有以下有益效果該第二透鏡組僅包括兩枚透鏡，有助于使該高倍率變焦鏡頭薄型化，且該高倍率變焦鏡頭滿足條件式3 ( LW/ID < 5，滿足此條件式可使該高倍率變焦鏡頭達(dá)到薄型化與維持光學(xué)性能等功效。


圖I是一配置示意圖，說明本發(fā)明高倍率變焦鏡頭的一較佳實(shí)施例于廣角端時(shí)的配置；圖2是一配置示意圖，說明本較佳實(shí)施例于望遠(yuǎn)程時(shí)的配置；圖3A、B分別是本較佳實(shí)施例于廣角端、望遠(yuǎn)程的球面像差圖 '及圖4A、B分別是本較佳實(shí)施例于廣角端、望遠(yuǎn)程的光扇圖。
具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合附圖的一個(gè)較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。
參閱圖I與圖2，本發(fā)明高倍率變焦鏡頭的一較佳實(shí)施例由物端至像端依序包含第一透鏡組I、第二透鏡組2、孔徑光闌3、第三透鏡組4及第四透鏡組5，光束通過該高倍率變焦鏡頭后通入平板玻璃6 (cover glass)并成像于影像傳感器7 (如CXD或CMOS)，由廣角端變焦至望遠(yuǎn)程時(shí)，該第二、三透鏡組2、4朝彼此靠近，且該第一透鏡組I朝物端移動(dòng)。該第一透鏡I組用于收光并具正屈光率，該第一透鏡組I為凹凸接合透鏡11及凸透鏡12所組成。該凹凸接合透鏡11具負(fù)屈光率，藉由該凹凸接合透鏡11的凹、凸透鏡分別為負(fù)、正屈光達(dá)到修正像差的效果，亦可減少加工難度，該凹凸接合透鏡11的物端面111 朝物端凸出，而像端面112朝物端凹入，提高該高倍率變焦鏡頭在廣角狀態(tài)時(shí)的視角角度。該第二透鏡2組具負(fù)屈光率，由物端至像端依序?yàn)榘纪哥R21及凸透鏡22，該凹透鏡21為雙凹透鏡(biconcave lens),該凸透鏡22為月凸透鏡(positive meniscus lens)。該第三透鏡4組具正屈光率，用于補(bǔ)償變焦時(shí)成像面位置的變動(dòng)，使成像面在變焦過程中固定不變，仍聚焦于固定位置以得清晰影像。該第四透鏡組5為具正屈光率的凸透鏡，用于補(bǔ)償變焦時(shí)成像面位置的變動(dòng)，待該第二、三透鏡組2、4完成變焦后，該第四透鏡組5再進(jìn)行對(duì)焦補(bǔ)償動(dòng)作。其中，該高倍率變焦鏡頭在廣角端時(shí)的光學(xué)總長(zhǎng)Lw，與有效像圓直徑ID滿足下列條件式⑴3 ^ Lff/ID < 5 (I)滿足條件式(I)可使該高倍率變焦鏡頭兼具薄型化與良好光學(xué)性能，當(dāng)比值小于下限值時(shí)，代表有效像圓直徑ID值過大，光學(xué)性能較差而無法達(dá)到高倍率，當(dāng)比值大于上限值時(shí)，光學(xué)總長(zhǎng)Lw過大，即該高倍率變焦鏡頭外形較大而不利于薄型化。該高倍率變焦鏡頭在廣角端時(shí)的焦距fw，與在望遠(yuǎn)程時(shí)的焦距fT滿足下列條件式 ⑵fT/fff ^ 4. 5 (2)由條件式(2)可知該高倍率變焦鏡頭的變焦倍率達(dá)4. 5倍以上。參閱圖3A、B，圖3A為該高倍率變焦鏡頭于廣角端時(shí)的球面像差圖，代表在光軸上的物點(diǎn)發(fā)出的光線以不同高度入射至該高倍率變焦鏡頭時(shí)，通過該高倍率變焦鏡頭后與理想像點(diǎn)間的誤差距離，如圖3A所示，分別繪有O. 436,0. 546,0. 656 μ m三個(gè)波長(zhǎng)的球面像差，圖3B則為該高倍率變焦鏡頭于望遠(yuǎn)程時(shí)的球面像差，由圖3A、B可知球面像差的情形并不嚴(yán)重。參閱圖4A、B，圖4A為該高倍率變焦鏡頭在廣角端時(shí)，于不同像高對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的光扇(ray fan)圖，每一像高具兩個(gè)光扇圖，分別對(duì)應(yīng)子午面(tangential plane，PY與EY) 與弧矢面(sagittal plane, PX與EX)的彗星像差(coma aberration)表現(xiàn)，圖4B則為表現(xiàn)該高倍率變焦鏡頭子望遠(yuǎn)程時(shí)彗星像差的光扇圖，根據(jù)圖4A、B，在大部分情況下的成像放大率誤差值都在可接受的范圍內(nèi)。綜上所述，利用該第二透鏡組2僅包括兩枚透鏡以達(dá)到薄型化功效，且該高倍率變焦鏡頭在廣角端時(shí)的光學(xué)總長(zhǎng)Lw，與有效像圓直徑ID滿足條件式(I) 3 ( LW/ID < 5，使得該高倍率變焦鏡頭可同時(shí)維持良好的光學(xué)性能，且能達(dá)到薄型化的功效，故確實(shí)能達(dá)成本發(fā)明的目的。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即凡依本發(fā)明權(quán)利要求及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，均仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高倍率變焦鏡頭，其特征在于，由物端至像端依序包含第一透鏡組，具正屈光率；第二透鏡組，具負(fù)屈光率，為一凹透鏡及一凸透鏡所組成；孔徑光闌；第三透鏡組，具正屈光率；及第四透鏡組，具正屈光率；其中，該高倍率變焦鏡頭在廣角端時(shí)的光學(xué)總長(zhǎng)LW，與有效像圓直徑ID滿足下列條件式3 ( LW/ID < 5。
2.依據(jù)權(quán)利要求I所述的高倍率變焦鏡頭，其中，該第一透鏡組為一凹凸接合透鏡及一凸透鏡所組成，該凹凸接合透鏡具負(fù)屈光率。
3.依據(jù)權(quán)利要求I所述的高倍率變焦鏡頭，其中，該高倍率變焦鏡頭在廣角端時(shí)的焦距fW，與在望遠(yuǎn)程時(shí)的焦距fT滿足下列條件式fT/fff ≥ 4. 5。
4.依據(jù)權(quán)利要求I所述的高倍率變焦鏡頭，其中，該高倍率變焦鏡頭由廣角端變焦至望遠(yuǎn)程時(shí)，該第二、三透鏡組朝彼此靠近，且該第一透鏡組朝物端移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高倍率變焦鏡頭，由物端至像端依序包含第一、二、三、四透鏡組，及位于該第二、三透鏡組間的孔徑光闌，該第一、二、三、四透鏡組依序具正、負(fù)、正、正屈光率，該第二透鏡組為凹透鏡及凸透鏡所組成，該高倍率變焦鏡頭在廣角端時(shí)的光學(xué)總長(zhǎng)LW，與有效像圓直徑ID滿足下列條件式3≤LW/ID＜5，藉由該第二透鏡組僅包括兩枚透鏡以利薄型化，且該高倍率變焦鏡頭滿足條件式，使該高倍率變焦鏡頭達(dá)到薄型化與維持光學(xué)性能功效。
文檔編號(hào)G02B15/20GK102608733SQ201110031378
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者陳明宗 申請(qǐng)人:亞洲光學(xué)股份有限公司