專利名稱：變焦鏡頭和拍攝設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭和拍攝設(shè)備。
背景技術(shù)：
變焦鏡頭的在最小距離處的聚焦機(jī)構(gòu)可以分為由最接近物方的第一透鏡組聚焦 和由與第一透鏡組不同的透鏡組聚焦。因?yàn)橛傻谝煌哥R組進(jìn)行聚焦的變焦鏡頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以可以容易地設(shè)計(jì)由第一 透鏡組進(jìn)行聚焦的變焦鏡頭。具體地講，在包括具有廣角區(qū)域的設(shè)置在第一透鏡組的前方 的正透鏡的變焦鏡頭中，變焦鏡頭的直徑可以增加?？朔擞傻谝煌哥R組聚焦的變焦鏡頭 的缺點(diǎn)的由與第一透鏡組不同的透鏡組聚焦的變焦鏡頭通過(guò)設(shè)置在第一透鏡組的像方處 的負(fù)第二透鏡組聚焦，并包括設(shè)置在第二透鏡組的前方的正透鏡，因此，由與第一透鏡組不 同的透鏡組聚焦的變焦鏡頭適于高變焦放大率。然而，在由負(fù)第二透鏡組執(zhí)行聚焦且正透鏡設(shè)置在負(fù)第二透鏡組前方的變焦鏡頭 中，第二透鏡組通常在變焦方面起到重要作用，因此，透鏡的數(shù)量可增加，變焦鏡頭的重量 也可增加。因此，這樣的變焦鏡頭不適于控制第二透鏡組的前向或后向的微小的移位，具體 地講，不適于通過(guò)成像器件的散景(bokeh)感測(cè)的自動(dòng)聚焦控制。另外已知的是，包括從物方開(kāi)始順序布置的正第一透鏡組、負(fù)第二透鏡組、正第三 透鏡組的變焦鏡頭可以通過(guò)第三透鏡組進(jìn)行聚焦。然而，因?yàn)楫?dāng)由第三透鏡組執(zhí)行聚焦時(shí)透鏡的數(shù)量增加，所以第三透鏡組的微小 的控制(例如，第三透鏡組的前向或后向的微小的移位)不是容易的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種具有高變焦放大率、優(yōu)良的從廣角位置至攝遠(yuǎn)位置的光 學(xué)性能、優(yōu)良的在最小距離處的聚焦性能的變焦鏡頭和包括該變焦鏡頭的拍攝設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種變焦鏡頭，包括從物方開(kāi)始順序布置的具有 正屈光力的第一透鏡組、具有負(fù)屈光力的第二透鏡組、具有正屈光力的隨后的透鏡組，其 中，所述隨后的透鏡組包括具有正屈光力的第三透鏡組，其中，當(dāng)?shù)谌哥R組的有效焦距為 f3[mm]、所述隨后的透鏡組在攝遠(yuǎn)位置處的有效焦距為“[mm]、第二透鏡組L2的有效焦距 為f2[mm]時(shí)，所述變焦鏡頭可以滿足下式0. 1 < f3/frt < 2. 0,1. 5 < |f3/f2| < 4. 0。在從廣角位置至攝遠(yuǎn)位置的變焦期間，第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離可以增加，第二透鏡組和第三透鏡組之間的距離可以減小。第三透鏡組可以朝向像方移位，以執(zhí)行在最小距離處的聚焦。第三透鏡組可以包括一塊正透鏡。當(dāng)?shù)谌哥R組的當(dāng)在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上時(shí)的橫向放大率 為β 3t、與第三透鏡組相比設(shè)置得更靠近像方并在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上的透鏡組的橫向放大率為時(shí)，所述變焦鏡頭可以滿足下式I (ι-β 沉2) X β xt2| > 2.0。當(dāng)?shù)谌哥R組的當(dāng)在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上時(shí)的橫向放大率 為β3w、與第三透鏡組相比設(shè)置得更靠近像方并在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上的透鏡組的橫向放大率為β 時(shí)，所述變焦鏡頭可以滿足下式{(1-β3ψ2)Χβ 2}/{(1-βΜ2)ΧβΛ2} >0。第一透鏡組的有效焦距為[mm]、第二透鏡組的有效焦距為f2[mm]、所述變焦鏡 頭在廣角位置處的有效焦距為fw[mm]、所述變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處的有效焦距為ft[mm] 時(shí)，所述變焦鏡頭可以滿足下式1.0 < I V(^Xft)172I < 5.0,0. 1 < |f2/(fwXft)1/2| < 1.0,0. 5 < I frt/ (fwX ft)1/21 < 3.0o所述隨后的透鏡組還可以包括順序地設(shè)置在第三透鏡組和像方之間的第四透鏡 組和第五透鏡組，在變焦期間，第四透鏡組和第五透鏡組之間的距離改變。一種拍攝設(shè)備，包括變焦鏡頭；成像器件，拾取由變焦鏡頭形成的圖像，其中，變 焦鏡頭包括從物方開(kāi)始順序布置的具有正屈光力的第一透鏡組、具有負(fù)屈光力的第二透鏡 組、具有正屈光力的隨后的透鏡組，其中，所述隨后的透鏡組包括具有正屈光力的第三透 鏡組，當(dāng)?shù)谌哥R組的有效焦距為f3[mm]、所述隨后的透鏡組在攝遠(yuǎn)位置處的有效焦距為 frt[mm]、第二透鏡組L2的有效焦距為f2[mm]時(shí)，所述變焦鏡頭滿足下式0. 1 < f3/frt < 2. 0，1. 5 < |f3/f2| < 4. 0。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的上面的和其他特征和優(yōu) 點(diǎn)將變得更清楚，在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變焦鏡頭；圖2示出根據(jù)實(shí)施例1的變焦鏡頭；圖3示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例1的變焦鏡頭在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上 時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖4示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例1的變焦鏡頭在廣角位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處的 物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖5示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例1的變焦鏡頭在中間位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上 時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖6示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例1的變焦鏡頭在中間位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖7示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例1的變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上 時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖8示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例1的變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處的 物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖9示出根據(jù)實(shí)施例2的變焦鏡頭；圖10示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例2的變焦鏡頭在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖11示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例2的變焦鏡頭在廣角位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處 的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖12示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例2的變焦鏡頭在中間位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖13示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例2的變焦鏡頭在中間位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處 的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖14示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例2的變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖15示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例2的變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處 的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖16示出根據(jù)實(shí)施例3的變焦鏡頭；圖17示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例3的變焦鏡頭在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖18示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例3的變焦鏡頭在廣角位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處 的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖19示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例3的變焦鏡頭在中間位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖20示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例3的變焦鏡頭在中間位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處 的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖21示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例3的變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖22示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例3的變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處 的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖23示出根據(jù)實(shí)施例4的變焦鏡頭；圖M示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例4的變焦鏡頭在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖25示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例4的變焦鏡頭在廣角位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處 的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖沈示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例4的變焦鏡頭在中間位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖27示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例4的變焦鏡頭在中間位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖觀示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例4的變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體 上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖；圖四示出當(dāng)根據(jù)實(shí)施例4的變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在最小距離(0. 45m)處 的物體上時(shí)該變焦鏡頭的像差圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將在下文中參照示出了本發(fā)明示例性實(shí)施例的附圖來(lái)更充分地描述根據(jù)本 發(fā)明的變焦鏡頭和拍攝設(shè)備。將在下面被描述為示例性數(shù)據(jù)的透鏡數(shù)據(jù)等不限于此，且可以以各種不改變本發(fā) 明的范圍的方式進(jìn)行修改。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變焦鏡頭可以用作諸如監(jiān)視相機(jī)(watching camera)、數(shù)字 視頻相機(jī)、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)的拍攝設(shè)備的拍攝光學(xué)系統(tǒng)。參照?qǐng)D1，例如，變焦鏡頭可以包括從 物方0開(kāi)始順序布置的具有正屈光力的第一透鏡組Ll、具有負(fù)屈光力的第二透鏡組L2以及 具有正屈光力的隨后的透鏡組Lr。隨后的透鏡組Lr可以包括具有正屈光力的第三透鏡組 L3、具有負(fù)屈光力的第四透鏡組L4、具有正屈光力的第五透鏡組L5。圖1示出變焦鏡頭的 在廣角位置處、中間位置處、攝遠(yuǎn)位置處的透鏡布置。第一透鏡組Ll可以包括具有朝向物方0的凸面的負(fù)彎月透鏡1和正透鏡2。彎 月透鏡1和正透鏡2可以形成雙合透鏡。第二透鏡組L2可以包括具有朝向物方0的凸面 的負(fù)彎月透鏡3、雙凹透鏡4、具有朝向物方0的凸面的正透鏡5。第三透鏡組L3可以包括 雙凸透鏡6。第四透鏡組L4可以包括具有正透鏡7和負(fù)透鏡8的雙合透鏡和具有正透鏡9 和負(fù)透鏡10的雙合透鏡。第五透鏡組L5可以包括正透鏡11和負(fù)透鏡12。另外，光闌S設(shè) 置在第三透鏡組L3和第四透鏡組L4之間，諸如低通濾波器(LPF)的濾光器設(shè)置在第五透 鏡組L5和像平面IP之間。在變焦鏡頭中，在從廣角位置變焦至攝遠(yuǎn)位置期間，第一透鏡組Ll至第五透鏡組 L5中的每個(gè)透鏡組可以朝向物方0移動(dòng)，從而第一透鏡組Ll和第二透鏡組L2之間的軸向 距離增加，第二透鏡組L2和第三透鏡組L3之間的軸向距離減小，如圖1中所示。另外，在 變焦期間，光闌S可以與第四透鏡組L4 一體地移位。另外，如圖1的箭頭F所示，第三透鏡 組L3朝向像平面方I移位，以執(zhí)行在最小距離處的聚焦。第四透鏡組L4的包括正透鏡9 和負(fù)透鏡10的雙合透鏡沿與光軸垂直的方向移位，以校正由手抖動(dòng)導(dǎo)致的圖像抖動(dòng)。在拍攝設(shè)備中，從變焦鏡頭的物方0入射的光形成在像平面IP上。例如，圖像形 成在成像器件(諸如電荷耦合器件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q傳感器的光電 轉(zhuǎn)換器件)的圖像表面上。拍攝設(shè)備將由成像器件接收的光光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并輸出該 電信號(hào)，然后形成與對(duì)象的圖像對(duì)應(yīng)的數(shù)字圖像，并將該數(shù)字圖像記錄在諸如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 (HDD)、存儲(chǔ)卡、光盤(pán)、磁帶的記錄介質(zhì)中。如果拍攝設(shè)備是膠片相機(jī)，則像平面IP是膠片表 當(dāng)?shù)谌哥R組L3的有效焦距為f3[mm]、隨后的透鏡組Lr (第三透鏡組L3至第五 透鏡組L5)在攝遠(yuǎn)位置處的有效焦距為frt [mm]、第二透鏡組L2的有效焦距為f2 [mm]時(shí)，根 據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭可以滿足下面的式1和式2。
0. 1 < f3/frt < 2. 0 ......式 11. 5 < f3/f2 < 4. 0 ......式 2為了得到優(yōu)良的從廣角位置至攝遠(yuǎn)位置的光學(xué)性能，需要使第三透鏡組L3(聚焦 透鏡組)的屈光力的布置最優(yōu)化。式1和式2限制第三透鏡組的屈光力的布置。如果f3/ frt小于式1的下限，則在第三透鏡組L3處出現(xiàn)的球面像差增加，從而不能減小因聚焦而導(dǎo) 致的球面像差的變化。如果f3/f;t大于式1的上限，則在攝遠(yuǎn)位置不能控制用于聚焦的移 動(dòng)距離，因此，變焦鏡頭的尺寸和重量可能增加。另外，為了在f3/f;t小于式1的下限時(shí)校 正第三透鏡組L3的球面像差，第三透鏡組L3的透鏡的數(shù)量增加，從而增加了第三透鏡組L3 的重量。如果f3/f2小于式2的下限，則可能不能得到高放大率。如果f3/f2大于式2 的上限，則第二透鏡組L2的屈光力增加，從而不能減小Petzval sum(珀茲伐和)，且場(chǎng)曲或 像散可能增加。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭可以滿足下面的式3和式4。0. 2 < f3/frt <1.5 ......式 32. 0 < I f3/f21 < 3. 2 ......式 4根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭可以滿足下面的式5。0. 4 < f3/frt <1.5 ......式 5在根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭中，第三透鏡組L3可以包括一塊正透鏡，以減小第 三透鏡組L3的重量。因此，第三透鏡組L3可以容易地前向和后向移位，該變焦鏡頭可以適 合于通過(guò)固態(tài)成像器件的散景感測(cè)的所謂的爬山自動(dòng)聚焦控制。如果第三透鏡組L3的當(dāng)在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上時(shí)的橫向放 大率為β 3t、與第三透鏡組L3相比設(shè)置得更靠近像方I并在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離 處的物體上的第四透鏡組L4和第五透鏡組L5的橫向放大率為β xt，則根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的 變焦鏡頭可以滿足下面的式6。(1-β3 2) X ^xt2I >2.0 ......式 6當(dāng)變焦鏡頭滿足式6時(shí)，可以減小在攝遠(yuǎn)位置處用于聚焦的移動(dòng)距離。變焦鏡頭可以滿足下面的式7。(1-β3 2) X ^xt2I >3.0 ......式 7變焦鏡頭可以滿足下面的式8。5.0 > I (1-β 沉2) X β xt2| ......式 8當(dāng)變焦鏡頭滿足式8時(shí)，在攝遠(yuǎn)位置處的聚焦可以不太過(guò)敏感，因此，可以使第三 透鏡組L3的停止精度(stop precision)最優(yōu)化，從而簡(jiǎn)化聚焦裝置。如果第三透鏡組L3的當(dāng)在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上時(shí)的橫向放 大率為β 3w、與第三透鏡組L3相比設(shè)置得更靠近像方I并在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離 處的物體上的第四透鏡組L4和第五透鏡組L5的橫向放大率為β ，則根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的 變焦鏡頭可以滿足下面的式9。{(1-β 3w2) X β 2} / {(I— β 3t2) X β xt2} >0 ......式 9當(dāng)變焦鏡頭滿足式9時(shí)，第三透鏡組L3當(dāng)在攝遠(yuǎn)位置處從無(wú)窮遠(yuǎn)距離至最小距離 聚焦時(shí)在廣角位置和攝遠(yuǎn)位置處沿相同的方向移位，因此，可以容易地控制第三透鏡組L3的移位。變焦鏡頭可以滿足下面的式10。{(1-β 3w2) X β 2} / {(I— β 3t2) X β xt2} > 2 ......式 10當(dāng)?shù)谝煌哥R組Ll的有效焦距為f^mm]、第二透鏡組L2的有效焦距為f2[mm]、變焦 鏡頭在廣角位置處的有效焦距為fw[mm]、變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處的有效焦距為ft[mm]時(shí)， 根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭可以滿足下面的式U、式12、式13。1.0 < If1/(fw Xft) "2| < 5.0 ......式 110. 1 < f2/(fwXft)1/2 <1-0 ......式 120.5 < |frt/(fw Xft) "2| < 3.0 ......式 13當(dāng)變焦鏡頭滿足式11時(shí)，可以容易地校正球面像差。當(dāng)變焦鏡頭滿足式12時(shí)，可 以容易地得到期望的變焦放大率。另外，當(dāng)變焦鏡頭滿足式13時(shí)，可以容易地得到期望的 后焦距。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭額可以滿足下面的式14、式15、式16。1.3< |fV(fwXft)"2| <4.0 ......式 140. 18 < |f2/(fwXft)1/2| < 0. 7 ......式 151.0 < |frt/(fwXft)1/2| <2.5 ......式 16根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭可以滿足下面的式17、式18、式19。2.5< |fV(fwXft)"2| <4.0 ......式 170. 35 < |f2/(fwXft)1/2| < 0. 7 ......式 181. 1 < frt/(fwXft)1/2 <1-8 ......式 19在根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭中，第四透鏡組L4和第五透鏡組L5順序設(shè)置在第 三透鏡組L3和像方之間。在變焦期間，第四透鏡組L4和第五透鏡組L5之間的距離可以變 化。因此，在具有正屈光力的隨后的透鏡組Lr中，可以容易地校正像平面的根據(jù)變焦的變 化。另外，當(dāng)?shù)谌哥R組L3包括具有隨著遠(yuǎn)離光軸而減小的正屈光力的非球面時(shí)，可 以減小根據(jù)聚焦的球面像差的變化。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭可以具有高的變焦放大率、優(yōu)良的從廣角位置至變焦 位置的光學(xué)性能、優(yōu)良的在最小距離處的變焦性能。另外，因?yàn)榈谌哥R組L3可以被簡(jiǎn)化 且第三透鏡組L3的重量可以減小，所以可以容易地執(zhí)行第三透鏡組L3的前向和后向的微 小的移位。因此，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的變焦鏡頭可以適用于通過(guò)固態(tài)成像器件的散景感測(cè)的 爬山自動(dòng)聚焦控制。例如，可以提供適于透鏡可更換鏡頭數(shù)字靜態(tài)相機(jī)等并具有高光學(xué)性 能的小型拍攝設(shè)備。然而，本發(fā)明不限于此，且可以以不改變本發(fā)明的范圍的各種方式進(jìn)行修改。隨后的透鏡組Lr不限于圖1中示出的那些情形，且透鏡組的數(shù)量和透鏡的構(gòu)成和 布置可以變化。變焦鏡頭的設(shè)計(jì)可以變化。例如，第四透鏡組L4的兩個(gè)雙合透鏡之間的距 離可以增加，從而變焦鏡頭在從廣角位置變焦至攝遠(yuǎn)位置器件具有6個(gè)透鏡組。下文中，將描述根據(jù)實(shí)施例的變焦鏡頭的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。然而，本發(fā)明不限于下面的實(shí) 施例，且可以以不改變本發(fā)明的范圍的各種方式進(jìn)行修改。下文中，表面號(hào)Si(其中，i是自然數(shù))是從最靠近物方0的透鏡的第一透鏡表面開(kāi)始朝向像方順序增加的透鏡表面號(hào)。R是與每個(gè)表面號(hào)Si對(duì)應(yīng)的透鏡表面的曲率半徑 [mm]。D是在從物方0開(kāi)始的第i透鏡表面和第i+Ι透鏡表面之間的軸向距離[mm]，(當(dāng) 變化時(shí))D1至D5是在廣角位置處(f = 18.陽(yáng))、中間位置處(f =觀.0)、攝遠(yuǎn)位置(f = 53.4)處在它們之間的軸向距離。另外，Nd是每個(gè)透鏡的折射率，Vd是每個(gè)透鏡的阿貝數(shù)。 另外，示出了在廣角位置處(f = 18. 55)、中間位置處(f = 28. 0)、攝遠(yuǎn)位置處(f = 53. 4)， 第三透鏡組L3在最小距離(0.45m)處的用于聚焦的移動(dòng)距離。此外，焦距的單位為mm。同時(shí)，可以通過(guò)下面的式20來(lái)得到在變焦鏡頭中使用的非球面。
權(quán)利要求
1. 一種變焦鏡頭，包括從物方開(kāi)始順序布置的具有正屈光力的第一透鏡組、具有負(fù)屈光力的第二透鏡組、具 有正屈光力的隨后的透鏡組，其中，所述隨后的透鏡組包括具有正屈光力的第三透鏡組，其中，當(dāng)?shù)谌哥R組的有效焦距為f3[mm]、所述隨后的透鏡組在攝遠(yuǎn)位置處的有效焦 距為“[mm]、第二透鏡組L2的有效焦距為f2[mm]時(shí)，所述變焦鏡頭滿足下式0. 1 < f3/frt < 2. 0，1.5 < f3/f2 < 4. 0。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，在從廣角位置至攝遠(yuǎn)位置的變焦期間，第一透 鏡組和第二透鏡組之間的距離增加，第二透鏡組和第三透鏡組之間的距離減小。
3.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，第三透鏡組朝向像方移位，以執(zhí)行在最小距離 處的聚焦。
4.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，第三透鏡組包括一塊正透鏡。
5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的變焦鏡頭，其中，當(dāng)?shù)谌?鏡組的當(dāng)在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上時(shí)的橫向放大率為β 3t、與第三透鏡 組相比設(shè)置得更靠近像方并在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上的透鏡組的橫向 放大率為時(shí)，所述變焦鏡頭滿足下式(1-β3 2)Χβχ 2 >2. O0
6.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的變焦鏡頭，其中，當(dāng)?shù)谌?鏡組的當(dāng)在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上時(shí)的橫向放大率為β 3w、與第三透鏡 組相比設(shè)置得更靠近像方并在廣角位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上的透鏡組的橫向 放大率為β 、第三透鏡組的當(dāng)在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物體上時(shí)的橫向放大 率為β 3t、與第三透鏡組相比設(shè)置得更靠近像方并在攝遠(yuǎn)位置處聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)距離處的物 體上的透鏡組的橫向放大率為時(shí)，所述變焦鏡頭滿足下式{(1_β3ψ2)Χβ 2}/{(1_β3 2)ΧβΛ2} >0。
7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的變焦鏡頭，其中，當(dāng)?shù)谝煌?鏡組的有效焦距為[mm]、第二透鏡組的有效焦距為f2[mm]、所述變焦鏡頭在廣角位置處 的有效焦距為fw[mm]、所述變焦鏡頭在攝遠(yuǎn)位置處的有效焦距為ft[mm]時(shí)，所述變焦鏡頭 滿足下式1.0<If1/(fw Xft)1/2 < 5.0，0.1<If2/(fw Xft)1/2 < 1.0，0.5</(fw Xft)1/2 <3 Oo
8.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的變焦鏡頭，其中，所述隨后 的透鏡組還包括順序地設(shè)置在第三透鏡組和像方之間的第四透鏡組和第五透鏡組，在變焦 期間，第四透鏡組和第五透鏡組之間的距離改變。
9.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的變焦鏡頭，其中，第一透鏡 組包括具有朝向物方的凸面的負(fù)彎月透鏡和正透鏡。
10.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的變焦鏡頭，其中，第二透 鏡組包括具有朝向物方的凸面的負(fù)彎月透鏡、雙凹透鏡、朝向物方的凸面的正透鏡。
11.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的變焦鏡頭，其中，第三透鏡組包括雙凸透鏡。
12.如權(quán)利要求8所述的變焦鏡頭，其中，第四透鏡組包括具有正透鏡和負(fù)透鏡的雙合 透鏡和具有正透鏡和負(fù)透鏡的另一雙合透鏡。
13.如權(quán)利要求8所述的變焦鏡頭，其中，第五透鏡組包括正透鏡和負(fù)透鏡。
14.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的變焦鏡頭，其中，第一 透鏡組包括具有負(fù)彎月透鏡和正透鏡的雙合透鏡和正透鏡，該彎月透鏡具有朝向物方的凸
15. 一種拍攝設(shè)備，包括 變焦鏡頭；成像器件，拾取由變焦鏡頭形成的圖像，其中，變焦鏡頭包括從物方開(kāi)始順序布置的具有正屈光力的第一透鏡組、具有負(fù)屈光 力的第二透鏡組、具有正屈光力的隨后的透鏡組，其中，所述隨后的透鏡組包括具有正屈光 力的第三透鏡組，當(dāng)?shù)谌哥R組的有效焦距為f3[mm]、所述隨后的透鏡組在攝遠(yuǎn)位置處的 有效焦距為“[mm]、第二透鏡組L2的有效焦距為f2[mm]時(shí)，所述變焦鏡頭滿足下式 0. 1 < f3/frt < 2. 0， 1. 5 < f3/f2 < 4. 0。
全文摘要
本發(fā)明提供一種變焦鏡頭和拍攝設(shè)備。變焦鏡頭包括從物方開(kāi)始順序布置的具有正屈光力的第一透鏡組、具有負(fù)屈光力的第二透鏡組、具有正屈光力的另外的透鏡組，其中，所述另外的透鏡組包括具有正屈光力的第三透鏡組。
文檔編號(hào)G02B15/16GK102103252SQ20101061639
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者三坂誠(chéng) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社