发明名称 变焦镜头
摘要 本发明提供一种微型化的变焦镜头,其从物方到像方依次包括负屈光度之第一透镜组、正屈光度之第二透镜组、正屈光度之第三透镜组及正屈光度之第四透镜组,其中用于收光之第一透镜组位置固定不动,且镜头之整体长度固定,改变第二透镜组及第三透镜组之的位置而使镜头之焦距变化,并藉由改变第四透镜组之位置而补偿变焦后造成的成像面移动,使成像面之位置始终保持固定不变。本发明变焦镜头之镜片数目少,结构紧凑,尺寸可缩减至20mm左右,而光学变焦可达到接近3倍,且在如此短的总长条件下仍具有足够的后焦,并藉由非球面镜片有效矫正像差而确保影像品质良好。
申请公布号 TWI273303 申请公布日期 2007.02.11
申请号 TW094127229 申请日期 2005.08.10
申请人 亚洲光学股份有限公司 发明人 廖陈成
分类号 G02B7/10(2006.01) 主分类号 G02B7/10(2006.01)
代理机构 代理人 刘育志 台北市中山区长安东路2段118之5号9楼
主权项 1.一种变焦镜头,其从物方到像方依次包括负屈光 度之第一透镜组、正屈光度之第二透镜组、正屈 光度之第三透镜组及正屈光度之第四透镜组,其中 用于收光之第一透镜组位置固定不动,第二透镜组 包含一复合式镜片,其中于镜片之向像面复合有树 脂,第三透镜组包含有一胶合镜片,于胶合镜片之 向物面复合有树脂;其中,镜头之整体长度固定,改 变第二透镜组及第三透镜组之位置而使镜头之焦 距变化,并改变第四透镜组之位置而补偿变焦后造 成的成像面移动,使成像面之位置始终保持固定不 变。 2.如申请专利范围第1项所述之变焦镜头,其中所述 镜头满足如下关系式: 其中,F12T为在望远(Long Focal Length Extremity)时,第一 透镜组与第二透镜组之合成焦距,F3为第三透镜组 之焦距。 3.如申请专利范围第2项所述之变焦镜头,其中所述 第四透镜组与第三透镜组之间满足下列关系式: 其中,F4系第四透镜组之焦距,F3系第三透镜组之焦 距。 4.如申请专利范围第3项所述之变焦镜头,其中所述 第一透镜组包含一收光透镜,所述收光透镜系一非 球面镜片,包含朝向物方一侧之第一表面R1及相对 之第二表面R2。 5.如申请专利范围第4项所述之变焦镜头,其中所述 第二透镜组系包含一复合式镜片,其包含有表面R3 及表面R4,其中复合树脂系复合于镜片之向像面即 表面R4。 6.如申请专利范围第5项所述之变焦镜头,其中所述 第二透镜组之复合式镜片之第一、二表面中至少 有一面为非球面。 7.如申请专利范围第6项所述之变焦镜头,其中所述 第三透镜组系包含一胶合镜片及一塑胶镜片。 8.如申请专利范围第7项所述之变焦镜头,其中所述 第三透镜组之胶合镜片系由一正屈光度之凸透镜 与一负屈光度之凹透镜相互胶合组成,于所述胶合 镜片之向物面,即表面R8上复合有树脂。 9.如申请专利范围第8项所述之变焦镜头,其中所述 第三透镜组之塑胶镜片包含有表面R11及表面R12,其 中至少一表面为非球面。 10.如申请专利范围第9项所述之变焦镜头,其中所 述第四透镜组包含一塑胶镜片,该塑胶镜片之第一 表面R13、第二表面R14中至少有一表面为非球面。 11.如申请专利范围第10项所述之变焦镜头,其中该 镜头还满足下列关系式: 其中,R12为第三透镜组之塑胶镜片的表面R12之曲率 半径(Radius of Curvature),TT为光学系统总长(Total Track) 。 12.如申请专利范围第11项所述之变焦镜头,其中所 述变焦镜头还满足如下关系式: 其中R3为第二透镜组之复合式镜片的表面R3之曲率 半径(Radius of Curvature),TT为光学系统总长(Total Track) 。 13.如申请专利范围第12项所述之变焦镜头,其中所 述第二透镜组与第三透镜组之间进一步设置有光 阑。 14.如申请专利范围第13项所述之变焦镜头,其中所 述第四透镜组与成像面之间还设置有玻璃盖板及 红外滤镜的两者其中之一。 15.如申请专利范围第14项所述之变焦镜头,其中所 述第一透镜组之收光透镜系塑胶材质之镜片。 16.如申请专利范围第15项所述之变焦镜头,其中所 述第二透镜组之复合式镜片系玻璃材质之镜片。 17.一种变焦镜头,其从物方到像方依次包括负屈光 度之第一透镜组、正屈光度之第二透镜组、正屈 光度之第三透镜组及正屈光度之第四透镜组,其中 用于收光之第一透镜组位置固定不动,且镜头之整 体长度固定,改变第二透镜组及第三透镜组之的位 置使镜头之焦距变化,并改变第四透镜组之位置而 补偿变焦后造成的成像面移动,使成像面之位置始 终保持固定不变,其中,所述变焦镜头满足以下条 件: 所述式(a-1)中,F12T为在望远(Long Focal Length Extremity) 状态时,第一透镜组和第二透镜组的合成焦距,F3为 第三透镜组之焦距;所述式(a-2)中,F4系第四透镜组 之焦距,F3系第三透镜组之焦距。 18.如申请专利范围第17项所述之变焦镜头,其中所 述第一透镜组包含一收光透镜,所述收光透镜系一 非球面镜片,包含朝向物方一侧之第一表面R1及相 对之第二表面R2。 19.如申请专利范围第18项所述之变焦镜头,其中所 述第二透镜组系包含一复合式镜片,其包含有表面 R3及表面R4,其中复合树脂系复合于镜片之向像面 即表面R4。 20.如申请专利范围第19项所述之变焦镜头,其中所 述第二透镜组之复合式镜片之第一、二表面中至 少有一面为非球面。 21.如申请专利范围第20项所述之变焦镜头,其中所 述第三透镜组之胶合镜片系由一正屈光度之凸透 镜与一负屈光度之凹透镜相互胶合组成,于所述胶 合镜片之向物面即表面R8上复合有树脂。 22.如申请专利范围第18项所述之变焦镜头,其中所 述第三透镜组之塑胶镜片包含有表面R11及表面R12, 其中至少一表面为非球面。 23.如申请专利范围第21项所述之变焦镜头,其中所 述第四透镜组包含一塑胶镜片,该塑胶镜片之第一 表面R13、第二表面R14中至少有一表面为非球面。 24.如申请专利范围第23项所述之变焦镜头,其中该 镜头还满足下列关系式: 式(a-3)中,R12为第三透镜组之塑胶镜片的表面R12之 曲率半径(Radius of Curvature),TT为光学系统总长(Total Track)。 25.如申请专利范围第24项所述之变焦镜头,其中所 述变焦镜头还满足如下关系式: 式(a-4)中,R3为第二透镜组之复合式镜片的表面R3之 曲率半径(Radius of Curvature),TT为光学系统总长(Total Track)。 26.如申请专利范围第25项所述之变焦镜头,其中所 述第二透镜组与第三透镜组之间进一步设置有光 阑。 图式简单说明: 第一图是本发明变焦镜头处于长焦状态时之光学 结构剖视图。 第二图是本发明变焦镜头处于中焦状态时之光学 结构剖视图。 第三图是本发明变焦镜头处于短焦状态时之光学 结构剖视图。 第四图是依据第一数値实施例实施的变焦镜头之 光学结构剖视图。 第五图是第一数値实施例之变焦镜头于长焦状态 之纵向像差表现图。 第六图是第一数値实施例之变焦镜头于长焦状态 之横向色差表现图。 第七图是第一数値实施例之变焦镜头于长焦状态 之场曲表现图。 第八图是第一数値实施例之变焦镜头于长焦状态 之畸变表现图。 第九图是第一数値实施例之变焦镜头于中焦状态 之纵向像差表现图。 第十图是第一数値实施例之变焦镜头于中焦状态 之横向色差表现图。 第十一图是第一数値实施例之变焦镜头于中焦状 态之场曲表现图。 第十二图是第一数値实施例之变焦镜头于中焦状 态之畸变表现图。 第十三图是第一数値实施例之变焦镜头于短焦状 态之纵向像差表现图。 第十四图是第一数値实施例之变焦镜头于短焦状 态之横向色差表现图。 第十五图是第一数値实施例之变焦镜头于短焦状 态之场曲表现图。 第十六图是第一数値实施例之变焦镜头于短焦状 态之畸变表现图。 第十七图是依据第二数値实施例实施的变焦镜头 之光学结构剖视图。 第十八图是第二数値实施例之变焦镜头于长焦状 态之纵向像差表现图。 第十九图是第二数値实施例之变焦镜头于长焦状 态之横向色差表现图。 第二十图是第二数値实施例之变焦镜头于长焦状 态之场曲表现图。 第二十一图是第二数値实施例之变焦镜头于长焦 状态之畸变表现图。 第二十二图是第二数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之纵向像差表现图。 第二十三图是第二数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之横向色差表现图。 第二十四图是第二数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之场曲表现图。 第二十五图是第二数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之畸变表现图。 第二十六图是第二数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之纵向像差表现图。 第二十七图是第二数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之横向色差表现图。 第二十八图是第二数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之场曲表现图。 第二十九图是第二数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之畸变表现图。 第三十图是依据第三数値实施例实施的变焦镜头 之光学结构剖视图。 第三十一图是第三数値实施例之变焦镜头于长焦 状态之纵向像差表现图。 第三十二图是第三数値实施例之变焦镜头于长焦 状态之横向色差表现图。 第三十三图是第三数値实施例之变焦镜头于长焦 状态之场曲表现图。 第三十四图是第三数値实施例之变焦镜头于长焦 状态之畸变表现图。 第三十五图是第三数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之纵向像差表现图。 第三十六图是第三数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之横向色差表现图。 第三十七图是第三数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之场曲表现图。 第三十八图是第三数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之畸变表现图。 第三十九图是第三数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之纵向像差表现图。 第四十图是第三数値实施例之变焦镜头于短焦状 态之横向色差表现图。 第四十一图是第三数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之场曲表现图。 第四十二图是第三数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之畸变表现图。 第四十三图是依据第四数値实施例实施的变焦镜 头之光学结构剖视图。 第四十四图是第四数値实施例之变焦镜头于长焦 状态之纵向像差表现图。 第四十五图是第四数値实施例之变焦镜头于长焦 状态之横向色差表现图。 第四十六图是第四数値实施例之变焦镜头于长焦 状态之场曲表现图。 第四十七图是第四数値实施例之变焦镜头于长焦 状态之畸变表现图。 第四十八图是第四数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之纵向像差表现图。 第四十九图是第四数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之横向色差表现图。 第五十图是第四数値实施例之变焦镜头于中焦状 态之场曲表现图。 第五十一图是第四数値实施例之变焦镜头于中焦 状态之畸变表现图。 第五十二图是第四数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之纵向像差表现图。 第五十三图是第四数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之横向色差表现图。 第五十四图是第四数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之场曲表现图。 第五十五图是第四数値实施例之变焦镜头于短焦 状态之畸变表现图。
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