专利名称：变焦镜头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变焦镜头，特别是涉及一种成本低、体积小、成像品质佳的变焦镜头。
背景技术：
摄像装置，例如数字相机(即数位相机)或数字摄影机(即数位摄影机)，主要结合镜头模块(即镜头模组)和影像感测器，用以聚集影像光线并将其转换为电子信号，作为后续的储存、处理及传输。摄像装置的变焦镜头通常是由数片镜片构成，为了减少镜片的成本以增加市场竞争优势，通常会在变焦镜头中使用一片或数片塑胶镜片；但是，在降低成本同时，可能无法兼顾小型化与成像品质。因此，亟需提出一种新的变焦镜头，在降低制造成本的前提下，同时实现变焦镜头小型化、与提升成像品质的目的。有鉴于上述现有的变焦镜头存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的变焦镜头，能够改进一般现有的变焦镜头，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明实施例的目的在于，克服现有的变焦镜头存在的缺点，而提供一种新型结构的变焦镜头，所要解决的技术问题是，在降低制造成本的前提下，同时实现变焦镜头小型化、与提升成像品质，非常适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明实施例提供一种变焦镜头，从物侧到像侧依序包含一第一透镜群，具有负折射倍率，包含一第一透镜与一第二透镜；一第二透镜群，具有正折射倍率，包含一第三透镜、一第四透镜、和一第五透镜；以及一第三透镜群，具有正折射倍率，包含一第六透镜；其中，该第三透镜的折射率为Nd3，该第四透镜的折射率为Nd4，该第一透镜群、第二透镜群、和第三透镜群的厚度总和为TTL，该变焦镜头的最短焦距为fw，且该变焦镜头满足下列条件Nd3-Nd4 > 0. 1 和 TTL/fw 彡 1. 3。本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。在另一实施例，该第三透镜的焦距为f3、该第二透镜群的焦距为f2e，且该变焦镜头还满足下列条件f3/f4 < 0. 93。在另一实施例，该第三透镜的色散系数为V3、第四透镜的色散系数为V4，且该变焦镜头还满足下列条件V3-V4 > 14。在另一实施例，该第三透镜及该第四透镜胶合成一胶合透镜。在另一实施例，该第一透镜是凸面朝物侧的负凸凹透镜，该第二透镜是凸面朝物侧的正凹凸透镜。在另一实施例，该第三透镜是正双凸透镜，该第四透镜是负双凹透镜，该第五透镜是凸面朝物侧的负凸凹透镜。在另一实施例，该第六透镜是正双凸透镜。在另一实施例，该第二透镜、第五透镜、和第六透镜是非球面透镜，且每一非球面透镜的两面皆满足下列非球面数学式
QY1
z = , U ^2v2 + ++ ^r8+，其中Z为沿着一光轴方向的坐标值， 1 + -yjl — (K + 1)C I
A4、A6、A8、和A10为非球面系数，K为二次曲面系数，C = 1/R，R为曲率半径，Y为正交于该光轴方向的坐标值且沿着光传输方向为正值，且每一非球面透镜的两非球面数学式的各项参数或系数的值可分别设定，以决定该非球面透镜的焦距，并符合上述条件关系式。在另一实施例，该第二透镜、该第五透镜及该第六透镜是塑胶透镜，且该塑胶透镜的材质可包含聚碳酸脂或环烯烃共聚物。本发明的有益效果包括通过上述各特征与限制条件，本发明的变焦镜头，能在降低成本、小型化的条件下，投射出如现有习知的变焦镜头所投射出的锐利影像。综上所述，本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、 进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1显示本发明较佳实施例的变焦镜头；图2A与图2B分别显示本发明一实施例的变焦镜头在广角端与望远端的场曲 (astigmatism)特性曲线图。图3A与图;3B分别显示本发明一实施例的变焦镜头在广角端与望远端的畸变 (distortion)特性曲线图。图4A与图4B分别显示本发明一实施例的变焦镜头分别在广角端与望远端的长波长与短波长相对于参考波长轴上色差特性曲线图。1第一透镜 2第二透镜3第三透镜4第四透镜 5第五透镜6第六透镜7平面透镜 8平面透镜9成像面10光轴Ll第一透镜群 L2第二透镜群L3第三透镜群 ZL变焦镜头
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的变焦镜头其具体实施方式
、结构、特征及其功效， 详细说明如后。
图IA与图IB显示本发明较佳实施例的变焦镜头，其中，图IA显示变焦镜头各透镜在广角端(wide)的位置，图IB显示变焦镜头各透镜在望远端(Tele)的位置。为显现本实施例的特征，仅显示与本实施例有关的结构，其余结构均予以省略。本实施例所例示的变焦镜头，可应用于一摄像装置，例如数字相机或数字摄影机。在本实施例，变焦镜头ZL，从物侧到像侧依序主要包含第一透镜群Li、第二透镜群L2、以及第三透镜群L3。其中，第一透镜群Ll具有负折射倍率，包含第一透镜1与第二透镜2 ；第二透镜群L2，具有正折射倍率，包含第三透镜3、第四透镜4、以及第五透镜5 ；第三透镜群L3，具有正折射倍率，包含第六透镜6。另外，在第六透镜6与成像面9之间可具有平面透镜7与平面透镜8。如图IA与图IB所示，当使用者由广角端(wide)改变为望远端(tele)时，变焦镜头ZL会通过沿着光轴10移动第一透镜群Li、第二透镜群L2、第三群透镜L3相互之间的间隔，以调整变焦镜头ZL的焦距。另外，第三透镜3的折射率为Nd3，第四透镜4的折射率为Nd4，第一透镜群Li、第二透镜群L2、和第三透镜群L3的厚度总和为TTL，变焦镜头ZL的最短焦距为fw，且变焦镜头ZL满足下列条件Nd3-Nd4 > 0. 1以及TTL/fw ^ 1. 3。满足上述条件可使变焦镜头ZL 具有较小的体积。此外，在本发明的第二实施例中，第三透镜3的焦距为f3、第二透镜群L2的焦距为 f2G,且变焦镜头ZL还满足下列条件f3/f^ < 0. 93。满足此条件有助于使变焦镜头ZL具有较小的体积。再者，在本发明的第三实施例中，第三透镜3的色散系数为V3，第四透镜4的色散系数为V4，且变焦镜头ZL还满足下列条件V3-V4 > 14。满足此条件可有效校正变焦镜头 ZL的色差。在本实施例，第一透镜1为凸面向着物侧的负凸凹透镜，第二透镜2为凸面向者物侧的正凹凸透镜，第三透镜3为正双凸透镜，第四透镜4为负双凹透镜，且第三透镜3与第四透镜4利用胶水粘合成一胶合透镜，第五透镜5为凸面向者物侧的负凸凹透镜，第六透镜 6为正双凸透镜，但本发明不限定于此。另外，在本实施例，第二透镜2、第五透镜5、和第六透镜6是非球面透镜，且每一非球面透镜的两面皆满足下列非球面数学式
(JY2
Z = , / ^ Mb2 + + ^y6 + ^y8 + a^oj10，其中ζ为在光轴10方向的坐标值，
A4, A6, A8、Altl为非球面系数，K为二次曲面常数，C = 1/R，R为曲率半径，Y为正交于光轴方向的坐标值且沿着光传输方向为正值，且每一非球面透镜的两非球面数学式的各项参数或系数的值可分别设定，以决定该非球面透镜的焦距，并符合上述条件关系式。表一列出根据本发明一实施例的变焦镜头的详细资料，包含各透镜表面代号的曲率半径、厚度、折射率、以及阿贝数(色散系数)等，且其焦距长f = 6. 45-18. 59mm、光圈FNO =3. 06-5. 6。其中镜片的表面代号是从物侧(object side)至像侧(image-forming side) 依序编排，例如「Si」代表第一透镜ι面向物侧的表面，rs2j代表第一透镜1面向像侧的表面，「S3」代表第二透镜2面向物侧的表面，之后以此类推。另外，「厚度」代表该透镜表面与后相邻一透镜表面之间的距离，若间距标示为「厚度4」「厚度10」「厚度12」，表示两透镜表面的间距依照广角端(wide)与望远端(tele)而有所不同，其距离如表二所示。另外，平面透镜7，其面向物侧的表面，亦即「S13」，可具有红外线滤光涂层(IR-cut coating)，而平面透镜8，亦即「S15」「S16」，可用于保护影像感测器(例如电荷耦合元件，Charge-Coupled Device)的成像面9。再者，第二透镜2、第五透镜5、以及第六透镜6为塑胶材质的非球面透镜，亦即表面代号「S3」rs4j rs9j rsioj rsilj「S12」的镜面为非球面；表三列出这些非球面镜面其非球面数学式中的各项系数。本实施例变焦镜头的各透镜可满足前述各项条件，包含Nd3-Nd4 > 0. 1 ；TTL/ fw ^ 1. 3 ；V3-V4 > 14 ； f3/f2G ( 0. 93。表一
权利要求
1.一种变焦镜头，其特征在于，从物侧到像侧依序包含一第一透镜群，具有负折射倍率，包含一第一透镜与一第二透镜； 一第二透镜群，具有正折射倍率，包含一第三透镜、一第四透镜、和一第五透镜；以及一第三透镜群，具有正折射倍率，包含一第六透镜；其中，该第三透镜的折射率为Nd3，该第四透镜的折射率为Nd4，该第一透镜群、第二透镜群、和第三透镜群的厚度总和为TTL，该变焦镜头的最短焦距为fV，且该变焦镜头满足下列条件:Nd3-Nd4 > 0. 1 禾口 TTL/fw 彡 1. 3。
2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于其中该第三透镜的焦距为f3、该第二透镜群的焦距为f2e，且该变焦镜头还满足下列条件f3/f^ ^ 0. 93。
3.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于其中该第三透镜的色散系数为V3、第四透镜的色散系数为V4，且该变焦镜头还满足下列条件V3-V4 > 14。
4.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于其中该第三透镜及该第四透镜胶合成一胶合透镜。
5.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于其中该第一透镜是凸面朝物侧的负凸凹透镜，该第二透镜是凸面朝物侧的正凹凸透镜。
6.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于其中该第三透镜是正双凸透镜，该第四透镜是负双凹透镜，该第五透镜是凸面朝物侧的负凸凹透镜。
7.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于其中该第六透镜是正双凸透镜。
8.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于其中该第二透镜、第五透镜、 和第六透镜是非球面透镜，且每一非球面透镜的两面皆满足下列非球面数学式
9.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于其中该第二透镜、该第五透镜及该第六透镜是塑胶透镜。
10.如权利要求9所述的变焦镜头，其特征在于其中该塑胶透镜的材质包含聚碳酸脂或环烯烃共聚物。
全文摘要
本发明是关于一种变焦镜头，从物侧到像侧主要包含一负第一透镜群，包含一第一透镜与一第二透镜；一正第二透镜群，包含一第三透镜、一第四透镜、和一第五透镜；以及一正第三透镜群，包含一第六透镜；其中，该第三透镜的折射率为Nd3，该第四透镜的折射率为Nd4，该第一透镜群、第二透镜群、和第三透镜群的厚度总和为TTL，该变焦镜头的最短焦距为fw，且该变焦镜头满足下列条件Nd3-Nd4＞0.1和TTL/fw≥1.3。本发明提供的技术方案能在降低成本、以及小型化的条件下，投射出如现有习知变焦镜头所投射出的锐利影像，非常适于实用。
文档编号G02B1/04GK102478706SQ201010562930
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月22日
发明者邓睿玟, 鲍昭汉 申请人:佳能企业股份有限公司