專利名稱：變焦鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭，特別是涉及一種成本低、體積小、成像品質(zhì)佳的變焦鏡頭。
背景技術(shù)：
攝像裝置，例如數(shù)字相機(jī)(即數(shù)位相機(jī))或數(shù)字?jǐn)z影機(jī)(即數(shù)位攝影機(jī))，主要結(jié)合鏡頭模塊(即鏡頭模組)和影像感測(cè)器，用以聚集影像光線并將其轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，作為后續(xù)的儲(chǔ)存、處理及傳輸。攝像裝置的變焦鏡頭通常是由數(shù)片鏡片構(gòu)成，為了減少鏡片的成本以增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，通常會(huì)在變焦鏡頭中使用一片或數(shù)片塑膠鏡片；但是，在降低成本同時(shí)，可能無(wú)法兼顧小型化與成像品質(zhì)。因此，亟需提出一種新的變焦鏡頭，在降低制造成本的前提下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)變焦鏡頭小型化、與提升成像品質(zhì)的目的。有鑒于上述現(xiàn)有的變焦鏡頭存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的變焦鏡頭，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的變焦鏡頭，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于，克服現(xiàn)有的變焦鏡頭存在的缺點(diǎn)，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的變焦鏡頭，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，在降低制造成本的前提下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)變焦鏡頭小型化、與提升成像品質(zhì)，非常適于實(shí)用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供一種變焦鏡頭，從物側(cè)到像側(cè)依序包含一第一透鏡群，具有負(fù)折射倍率，包含一第一透鏡與一第二透鏡；一第二透鏡群，具有正折射倍率，包含一第三透鏡、一第四透鏡、和一第五透鏡；以及一第三透鏡群，具有正折射倍率，包含一第六透鏡；其中，該第三透鏡的折射率為Nd3，該第四透鏡的折射率為Nd4，該第一透鏡群、第二透鏡群、和第三透鏡群的厚度總和為TTL，該變焦鏡頭的最短焦距為fw，且該變焦鏡頭滿足下列條件Nd3-Nd4 > 0. 1 和 TTL/fw 彡 1. 3。本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問(wèn)題還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施例，該第三透鏡的焦距為f3、該第二透鏡群的焦距為f2e，且該變焦鏡頭還滿足下列條件f3/f4 < 0. 93。在另一實(shí)施例，該第三透鏡的色散系數(shù)為V3、第四透鏡的色散系數(shù)為V4，且該變焦鏡頭還滿足下列條件V3-V4 > 14。在另一實(shí)施例，該第三透鏡及該第四透鏡膠合成一膠合透鏡。在另一實(shí)施例，該第一透鏡是凸面朝物側(cè)的負(fù)凸凹透鏡，該第二透鏡是凸面朝物側(cè)的正凹凸透鏡。在另一實(shí)施例，該第三透鏡是正雙凸透鏡，該第四透鏡是負(fù)雙凹透鏡，該第五透鏡是凸面朝物側(cè)的負(fù)凸凹透鏡。在另一實(shí)施例，該第六透鏡是正雙凸透鏡。在另一實(shí)施例，該第二透鏡、第五透鏡、和第六透鏡是非球面透鏡，且每一非球面透鏡的兩面皆滿足下列非球面數(shù)學(xué)式
QY1
z = , U ^2v2 + ++ ^r8+，其中Z為沿著一光軸方向的坐標(biāo)值， 1 + -yjl — (K + 1)C I
A4、A6、A8、和A10為非球面系數(shù)，K為二次曲面系數(shù)，C = 1/R，R為曲率半徑，Y為正交于該光軸方向的坐標(biāo)值且沿著光傳輸方向?yàn)檎?，且每一非球面透鏡的兩非球面數(shù)學(xué)式的各項(xiàng)參數(shù)或系數(shù)的值可分別設(shè)定，以決定該非球面透鏡的焦距，并符合上述條件關(guān)系式。在另一實(shí)施例，該第二透鏡、該第五透鏡及該第六透鏡是塑膠透鏡，且該塑膠透鏡的材質(zhì)可包含聚碳酸脂或環(huán)烯烴共聚物。本發(fā)明的有益效果包括通過(guò)上述各特征與限制條件，本發(fā)明的變焦鏡頭，能在降低成本、小型化的條件下，投射出如現(xiàn)有習(xí)知的變焦鏡頭所投射出的銳利影像。綜上所述，本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、 進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的變焦鏡頭；圖2A與圖2B分別顯示本發(fā)明一實(shí)施例的變焦鏡頭在廣角端與望遠(yuǎn)端的場(chǎng)曲 (astigmatism)特性曲線圖。圖3A與圖;3B分別顯示本發(fā)明一實(shí)施例的變焦鏡頭在廣角端與望遠(yuǎn)端的畸變 (distortion)特性曲線圖。圖4A與圖4B分別顯示本發(fā)明一實(shí)施例的變焦鏡頭分別在廣角端與望遠(yuǎn)端的長(zhǎng)波長(zhǎng)與短波長(zhǎng)相對(duì)于參考波長(zhǎng)軸上色差特性曲線圖。1第一透鏡 2第二透鏡3第三透鏡4第四透鏡 5第五透鏡6第六透鏡7平面透鏡 8平面透鏡9成像面10光軸Ll第一透鏡群 L2第二透鏡群L3第三透鏡群 ZL變焦鏡頭
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的變焦鏡頭其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效， 詳細(xì)說(shuō)明如后。
圖IA與圖IB顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的變焦鏡頭，其中，圖IA顯示變焦鏡頭各透鏡在廣角端(wide)的位置，圖IB顯示變焦鏡頭各透鏡在望遠(yuǎn)端(Tele)的位置。為顯現(xiàn)本實(shí)施例的特征，僅顯示與本實(shí)施例有關(guān)的結(jié)構(gòu)，其余結(jié)構(gòu)均予以省略。本實(shí)施例所例示的變焦鏡頭，可應(yīng)用于一攝像裝置，例如數(shù)字相機(jī)或數(shù)字?jǐn)z影機(jī)。在本實(shí)施例，變焦鏡頭ZL，從物側(cè)到像側(cè)依序主要包含第一透鏡群Li、第二透鏡群L2、以及第三透鏡群L3。其中，第一透鏡群Ll具有負(fù)折射倍率，包含第一透鏡1與第二透鏡2 ；第二透鏡群L2，具有正折射倍率，包含第三透鏡3、第四透鏡4、以及第五透鏡5 ；第三透鏡群L3，具有正折射倍率，包含第六透鏡6。另外，在第六透鏡6與成像面9之間可具有平面透鏡7與平面透鏡8。如圖IA與圖IB所示，當(dāng)使用者由廣角端(wide)改變?yōu)橥h(yuǎn)端(tele)時(shí)，變焦鏡頭ZL會(huì)通過(guò)沿著光軸10移動(dòng)第一透鏡群Li、第二透鏡群L2、第三群透鏡L3相互之間的間隔，以調(diào)整變焦鏡頭ZL的焦距。另外，第三透鏡3的折射率為Nd3，第四透鏡4的折射率為Nd4，第一透鏡群Li、第二透鏡群L2、和第三透鏡群L3的厚度總和為TTL，變焦鏡頭ZL的最短焦距為fw，且變焦鏡頭ZL滿足下列條件Nd3-Nd4 > 0. 1以及TTL/fw ^ 1. 3。滿足上述條件可使變焦鏡頭ZL 具有較小的體積。此外，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，第三透鏡3的焦距為f3、第二透鏡群L2的焦距為 f2G,且變焦鏡頭ZL還滿足下列條件f3/f^ < 0. 93。滿足此條件有助于使變焦鏡頭ZL具有較小的體積。再者，在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，第三透鏡3的色散系數(shù)為V3，第四透鏡4的色散系數(shù)為V4，且變焦鏡頭ZL還滿足下列條件V3-V4 > 14。滿足此條件可有效校正變焦鏡頭 ZL的色差。在本實(shí)施例，第一透鏡1為凸面向著物側(cè)的負(fù)凸凹透鏡，第二透鏡2為凸面向者物側(cè)的正凹凸透鏡，第三透鏡3為正雙凸透鏡，第四透鏡4為負(fù)雙凹透鏡，且第三透鏡3與第四透鏡4利用膠水粘合成一膠合透鏡，第五透鏡5為凸面向者物側(cè)的負(fù)凸凹透鏡，第六透鏡 6為正雙凸透鏡，但本發(fā)明不限定于此。另外，在本實(shí)施例，第二透鏡2、第五透鏡5、和第六透鏡6是非球面透鏡，且每一非球面透鏡的兩面皆滿足下列非球面數(shù)學(xué)式
(JY2
Z = , / ^ Mb2 + + ^y6 + ^y8 + a^oj10，其中ζ為在光軸10方向的坐標(biāo)值，
A4, A6, A8、Altl為非球面系數(shù)，K為二次曲面常數(shù)，C = 1/R，R為曲率半徑，Y為正交于光軸方向的坐標(biāo)值且沿著光傳輸方向?yàn)檎担颐恳环乔蛎嫱哥R的兩非球面數(shù)學(xué)式的各項(xiàng)參數(shù)或系數(shù)的值可分別設(shè)定，以決定該非球面透鏡的焦距，并符合上述條件關(guān)系式。表一列出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的變焦鏡頭的詳細(xì)資料，包含各透鏡表面代號(hào)的曲率半徑、厚度、折射率、以及阿貝數(shù)(色散系數(shù))等，且其焦距長(zhǎng)f = 6. 45-18. 59mm、光圈FNO =3. 06-5. 6。其中鏡片的表面代號(hào)是從物側(cè)(object side)至像側(cè)(image-forming side) 依序編排，例如「Si」代表第一透鏡ι面向物側(cè)的表面，rs2j代表第一透鏡1面向像側(cè)的表面，「S3」代表第二透鏡2面向物側(cè)的表面，之后以此類推。另外，「厚度」代表該透鏡表面與后相鄰一透鏡表面之間的距離，若間距標(biāo)示為「厚度4」「厚度10」「厚度12」，表示兩透鏡表面的間距依照廣角端(wide)與望遠(yuǎn)端(tele)而有所不同，其距離如表二所示。另外，平面透鏡7，其面向物側(cè)的表面，亦即「S13」，可具有紅外線濾光涂層(IR-cut coating)，而平面透鏡8，亦即「S15」「S16」，可用于保護(hù)影像感測(cè)器(例如電荷耦合元件，Charge-Coupled Device)的成像面9。再者，第二透鏡2、第五透鏡5、以及第六透鏡6為塑膠材質(zhì)的非球面透鏡，亦即表面代號(hào)「S3」rs4j rs9j rsioj rsilj「S12」的鏡面為非球面；表三列出這些非球面鏡面其非球面數(shù)學(xué)式中的各項(xiàng)系數(shù)。本實(shí)施例變焦鏡頭的各透鏡可滿足前述各項(xiàng)條件，包含Nd3-Nd4 > 0. 1 ；TTL/ fw ^ 1. 3 ；V3-V4 > 14 ； f3/f2G ( 0. 93。表一
權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭，其特征在于，從物側(cè)到像側(cè)依序包含一第一透鏡群，具有負(fù)折射倍率，包含一第一透鏡與一第二透鏡； 一第二透鏡群，具有正折射倍率，包含一第三透鏡、一第四透鏡、和一第五透鏡；以及一第三透鏡群，具有正折射倍率，包含一第六透鏡；其中，該第三透鏡的折射率為Nd3，該第四透鏡的折射率為Nd4，該第一透鏡群、第二透鏡群、和第三透鏡群的厚度總和為TTL，該變焦鏡頭的最短焦距為fV，且該變焦鏡頭滿足下列條件:Nd3-Nd4 > 0. 1 禾口 TTL/fw 彡 1. 3。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于其中該第三透鏡的焦距為f3、該第二透鏡群的焦距為f2e，且該變焦鏡頭還滿足下列條件f3/f^ ^ 0. 93。
3.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于其中該第三透鏡的色散系數(shù)為V3、第四透鏡的色散系數(shù)為V4，且該變焦鏡頭還滿足下列條件V3-V4 > 14。
4.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于其中該第三透鏡及該第四透鏡膠合成一膠合透鏡。
5.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于其中該第一透鏡是凸面朝物側(cè)的負(fù)凸凹透鏡，該第二透鏡是凸面朝物側(cè)的正凹凸透鏡。
6.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于其中該第三透鏡是正雙凸透鏡，該第四透鏡是負(fù)雙凹透鏡，該第五透鏡是凸面朝物側(cè)的負(fù)凸凹透鏡。
7.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于其中該第六透鏡是正雙凸透鏡。
8.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于其中該第二透鏡、第五透鏡、 和第六透鏡是非球面透鏡，且每一非球面透鏡的兩面皆滿足下列非球面數(shù)學(xué)式
9.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于其中該第二透鏡、該第五透鏡及該第六透鏡是塑膠透鏡。
10.如權(quán)利要求9所述的變焦鏡頭，其特征在于其中該塑膠透鏡的材質(zhì)包含聚碳酸脂或環(huán)烯烴共聚物。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種變焦鏡頭，從物側(cè)到像側(cè)主要包含一負(fù)第一透鏡群，包含一第一透鏡與一第二透鏡；一正第二透鏡群，包含一第三透鏡、一第四透鏡、和一第五透鏡；以及一正第三透鏡群，包含一第六透鏡；其中，該第三透鏡的折射率為Nd3，該第四透鏡的折射率為Nd4，該第一透鏡群、第二透鏡群、和第三透鏡群的厚度總和為TTL，該變焦鏡頭的最短焦距為fw，且該變焦鏡頭滿足下列條件Nd3-Nd4＞0.1和TTL/fw≥1.3。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能在降低成本、以及小型化的條件下，投射出如現(xiàn)有習(xí)知變焦鏡頭所投射出的銳利影像，非常適于實(shí)用。
文檔編號(hào)G02B1/04GK102478706SQ201010562930
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者鄧睿玟, 鮑昭漢 申請(qǐng)人:佳能企業(yè)股份有限公司