变焦镜头的制作方法

本发明是一种涉及具有收缩结构的变焦镜头的发明。特别是一种涉及如下这样的变焦镜头的发明：适用于使用了高像素用的ccd、cmos等摄像元件的智能手机用相机组件、数码相机等，当广角端的f值(以下称为fno)为2.0以下时，变得明亮，具有良好的光学特性，变焦比为1.80以上，且当收缩时的ttl(变焦镜头的光学总长)为8.00mm以下时，变得小型，并且由四组六片透镜构成的变焦镜头。
背景技术：
：近年来，正在寻求这样一种变焦镜头：广角端的fno≤2.0，变焦比≥1.80，具有良好的光学特性，在非摄影时使镜头镜筒收缩到相机内而缩短ttl，并且在收缩时变得小型的变焦镜头。正在推进一种由六片透镜构成的变焦镜头的技术开发。作为该六片结构的变焦镜头，在专利文献1中提出了一种由三组六片透镜构成的镜头。专利文献1的实施例中公开的摄像镜头的变焦比为4.74以上，但当广角端的fno为2.552以上时，亮度不足，且摄影时的ttl也较长，小型化也不充分。现有技术文献专利文献专利文献1：美国公开专利号us2020/0241265a1技术实现要素：发明所要解决的课题本发明的目的在于，提供这样一种变焦镜头：当收缩时的ttl≤8.00mm时，变得小型，在摄影时，当广角端的fno≤2.0时，变得明亮，具有良好的光学特性，变焦比≥1.80，并且由四组六片透镜构成的变焦镜头。用于解决课题的手段为了达成上述目标，本发明的发明人仔细研究了第三透镜的焦距与第二透镜的焦距的比、以及第四透镜的焦距与第二透镜的焦距的比，结果发现能够得到改善现有技术课题的变焦镜头，从而想到了本发明。本发明的实施例提供了一种变焦镜头，所述变焦镜头自物侧至像侧依序由具有负屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜组、具有正屈折力的第五透镜、以及具有负屈折力的第六透镜组成，在变倍时，所述第一透镜、所述第二透镜组、所述第五透镜、以及所述第六透镜中，相邻的透镜或透镜组的在光轴方向的间隔发生变化，所述第二透镜组由具有正屈折力的第二透镜、具有负屈折力的第三透镜和具有负屈折力的第四透镜组成，所述变焦镜头满足以下关系式(1)～(3)：f_tele/f_wide≥1.80(1)-1.75≤f3/f2≤-1.35(2)-1.75≤f4/f2≤-1.35(3)其中，f_wide：广角(wide)端的变焦镜头整体的焦距；f_tele：长焦(tele)端的变焦镜头整体的焦距；f2：第二透镜的焦距；f3：第三透镜的焦距；f4：第四透镜的焦距。优选地，满足以下关系式(4)：-1.30≤f1/fg2≤-1.00(4)其中，f1：第一透镜的焦距；fg2：第二透镜组的组合焦距。优选地，满足以下关系式(5)：0.30≤f5/fg2≤0.40(5)其中，f5：第五透镜的焦距；fg2：第二透镜组的组合焦距。优选地，满足以下关系式(6)：-1.50≤f6/fg2≤-1.00(6)其中，f6：第六透镜的焦距；fg2：第二透镜组的组合焦距。优选地，满足以下关系式(7)：4.00≤lb_tele/lb_wide≤5.00(7)其中，lb_wide：广角端的第六透镜的像侧面到像面的轴上距离；lb_tele：长焦端的第六透镜的像侧面到像面的轴上距离。优选地，满足以下关系式(8)：76.00≤ν1≤82.00(8)其中，ν1：第一透镜的阿贝数。优选地，所述第一透镜是玻璃材料。发明效果本发明的有益效果如下所示。根据本发明，本发明特别是一种涉及如下这样的变焦镜头的发明：适用于使用了高像素用的ccd、cmos等摄像元件的智能手机用相机组件、数码相机等，当收缩时的ttl≤8.00mm时，变得小型，在摄影时，当广角端的fno≤2.0时，变得明亮，具有良好的光学特性，变焦比≥1.80，并且由四组六片透镜构成的变焦镜头。附图说明图1是示出本发明的实施例1的变焦镜头la的概略结构的图。图2是示出本发明的实施例1的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。图3是示出本发明的实施例1的变焦镜头la的长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。图4是示出本发明的实施例2的变焦镜头la的概略结构的图。图5是示出本发明的实施例2的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。图6是示出本发明的实施例2的变焦镜头la的长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。图7是示出本发明的实施例3的变焦镜头la的概略结构的图。图8是示出本发明的实施例3的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。图9是示出本发明的实施例3的变焦镜头la的长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。图10是示出本发明的实施例4的变焦镜头la的概略结构的图。图11是示出本发明的实施例4的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。图12是示出本发明的实施例4的变焦镜头la的长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。图13是示出本发明的实施例5的变焦镜头la的概略结构的图。图14是示出本发明的实施例5的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。图15是示出本发明的实施例5的变焦镜头la的长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变的图。具体实施方式以下将结合附图和实施例进一步对本发明进行说明。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。将对本发明的变焦镜头的实施例进行说明。该变焦镜头la具备四组六片结构的透镜系统，在该四组六片结构的透镜系统中，自物侧至像侧配置有第一透镜l1、第二透镜组g2、第五透镜l5以及第六透镜l6，第二透镜组g2由第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4构成。在第六透镜l6与像面之间配置有玻璃平板gf。作为该玻璃平板gf，可假设有玻璃盖板以及各种过滤片(filter)等。在本发明中，玻璃平板gf可以配置在不同的位置，也能够省略该结构。第一透镜l1是具有负屈折力的透镜，第二透镜组g2是具有正屈折力的透镜组，第五透镜l5是具有正屈折力的透镜，第六透镜l6是具有负屈折力的透镜，所述第二透镜组g2由第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4构成，第2透镜l2是具有正屈折力的透镜，第三透镜l3是具有负屈折力的透镜，第四透镜l4是具有负屈折力的透镜。为了良好地校正各个像差，在这些六片透镜的透镜表面中，希望将所有的表面设为非球面形状。该变焦镜头la满足以下关系式(1)：f_tele/f_wide≥1.80(1)关系式(1)规定了变焦镜头la的变焦比。在满足关系式(1)时，容易实现各个像差的校正，且变焦比变得充分，因此是优选的。该变焦镜头la满足以下关系式(2)：-1.75≤f3/f2≤-1.35(2)关系式(2)规定了第三透镜l3的焦距f3与第二透镜l2的焦距f2的比。在关系式(2)的范围内时，容易实现收缩时的小型化、以及广角端的fno≤2.0、变焦比≥1.80下的各个像差的校正，因此是优选的。该变焦镜头la满足以下关系式(3)：-1.75≤f4/f2≤-1.35(3)关系式(3)规定了第四透镜l4的焦距f4与第二透镜l2的焦距f2的比。在关系式(3)的范围内时，容易实现收缩时的小型化、以及广角端的fno≤2.0、变焦比≥1.80下的各个像差的校正，因此是优选的。该变焦镜头la满足以下关系式(4)：-1.30≤f1/fg2≤-1.00(4)关系式(4)规定了第一透镜l1的焦距f1与第二透镜组g2的组合焦距fg2的比。在关系式(4)的范围内时，容易实现收缩时的小型化、以及广角端的fno≤2.0、变焦比≥1.80下的各个像差的校正，因此是优选的。该变焦镜头la满足以下关系式(5)：0.30≤f5/fg2≤0.40(5)关系式(5)规定了第五透镜l5的焦距f5与第二透镜组g2的组合焦距fg2的比。在关系式(5)的范围内时，容易实现收缩时的小型化、以及广角端的fno≤2.0、变焦比≥1.80下的各个像差的校正，因此是优选的。该变焦镜头la满足以下关系式(6)：-1.50≤f6/fg2≤-1.00(6)关系式(6)规定了第六透镜l6的焦距f6与第二透镜组g2的组合焦距fg2的比。在关系式(6)的范围内时，容易实现收缩时的小型化、以及广角端的fno≤2.0、变焦比≥1.80下的各个像差的校正，因此是优选的。该变焦镜头la满足以下关系式(7)：4.00≤lb_tele/lb_wide≤5.00(7)关系式(7)规定了长焦端的第六透镜l6的像侧面s12到像面的轴上距离lb_tele与广角端的第六透镜l6的像侧面s12到像面的轴上距离lb_wide的比。在关系式(7)的范围内时，容易实现收缩时的小型化、以及广角端的fno≤2.0、变焦比≥1.80下的各个像差的校正，因此是优选的。该变焦镜头la满足以下关系式(8)：76.00≤ν1≤82.00(8)关系式(8)规定了第一透镜l1的阿贝数。在关系式(8)的范围内时，容易实现收缩时的小型化、以及广角端的fno≤2.0、变焦比≥1.80下的各个像差的校正，因此是优选的。通过构成变焦镜头la的四组六片透镜分别满足上述的结构以及关系式，从而能够得到如下这样的变焦镜头：当收缩时的ttl≤8.00mm时，变得小型，在摄影时，当广角端的fno≤2.0时，变得明亮，具有良好的光学特性，变焦比≥1.80，并且由四组六片透镜构成的变焦镜头。(实施例)以下使用实施例对本发明的变焦镜头la进行说明。各实施例所记载的符号如下所示。需要说明的是，距离、半径以及轴上厚度的单位均是毫米(mm)。f：变焦镜头la整体的焦距f1：第一透镜l1的焦距fg2：第二透镜组g2的组合焦距f2：第二透镜l2的焦距f3：第三透镜l3的焦距f4：第四透镜l4的焦距f5：第五透镜l5的焦距f6：第六透镜l6的焦距fno：光圈值(变焦镜头的有效焦距和入瞳直径的比值)、f值2ω：全视角stop：光圈r：光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径r1：第一透镜l1的物侧面s1的曲率半径r2：第一透镜l1的像侧面s2的曲率半径r3：第二透镜l2的物侧面s3的曲率半径r4：第二透镜l2的像侧面s4的曲率半径r5：第三透镜l3的物侧面s5的曲率半径r6：第三透镜l3的像侧面s6的曲率半径r7：第四透镜l4的物侧面s7的曲率半径r8：第四透镜l4的像侧面s8的曲率半径r9：第五透镜l5的物侧面s9的曲率半径r10：第五透镜l5的像侧面s10的曲率半径r11：第六透镜l6的物侧面s11的曲率半径r12：第六透镜l6的像侧面s12的曲率半径r13：玻璃平板gf的物侧面s13的曲率半径r14：玻璃平板gf的像侧面s14的曲率半径d：透镜的轴上厚度、或透镜间轴上距离d1：第一透镜l1的轴上厚度d12：第一透镜l1的像侧面s2到第二透镜l2的物侧面s3的轴上距离d2：第一透镜l1的像侧面s2到光圈stop的轴上距离d3：光圈stop到第二透镜l2的物侧面s3的轴上距离d4：第二透镜l2的轴上厚度d5：第二透镜l2的像侧面s4到第三透镜l3的物侧面s5的轴上距离d6：第三透镜l3的轴上厚度d7：第三透镜l3的像侧面s6到第四透镜l4的物侧面s7的轴上距离d8：第四透镜l4的轴上厚度d9：第四透镜l4的像侧面s8到第五透镜l5的物侧面s9的轴上距离d10：第五透镜l5的轴上厚度d11：第五透镜l5的像侧面s10到第六透镜l6的物侧面s11的轴上距离d12：第六透镜l6的轴上厚度d13：第六透镜l6的像侧面s12到玻璃平板gf的物侧面s13的轴上距离d14：玻璃平板gf的轴上厚度d15：玻璃平板gf的像侧面s14到像面的轴上距离nd：d线的折射率nd1：第一透镜l1的d线的折射率nd2：第二透镜l2的d线的折射率nd3：第三透镜l3的d线的折射率nd4：第四透镜l4的d线的折射率nd5：第五透镜l5的d线的折射率nd6：第六透镜l6的d线的折射率ndg：玻璃平板gf的d线的折射率νd：阿贝数ν1：第一透镜l1的阿贝数ν2：第二透镜l2的阿贝数ν3：第三透镜l3的阿贝数ν4：第四透镜l4的阿贝数ν5：第五透镜l5的阿贝数ν6：第六透镜l6的阿贝数νg：玻璃平板gf的阿贝数ttl：变焦镜头的光学总长(第一透镜l1的物侧面s1到像面的轴上距离)lb：第六透镜l6的像侧面s12到像面的轴上距离ih：像高(实施例1)图1是示出实施例1的变焦镜头la的配置的结构图。表1中示出构成实施例1的变焦镜头la的第一透镜l1至第六透镜l6的各个物侧面以及像侧面的曲率半径r、透镜轴上厚度或透镜间轴上距离d、折射率nd、阿贝数νd，表2中示出摄影时以及收缩时的a～d的值，表3中示出圆锥系数k、非球面系数，表4中示出fno、2ω、f、ttl、lb、f1、fg2、f2、f3、f4、f5、f6、ih、变焦比。【表1】参考波长＝587.6nm【表2】【表3】其中，k是圆锥系数，a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16是非球面系数。y＝(x2/r)/[1+{1-(k+1)(x2/r2)}1/2]+a4x4+a6x6+a8x8+a10x10+a12x12+a14x14+a16x16(9)其中，x是非球面曲线上的点与光轴的垂直距离，y是非球面深度(非球面上距离光轴为x的点，与相切于非球面光轴上顶点的切面两者间的垂直距离)。为方便起见，各个透镜面的非球面使用公式(9)中所示的非球面，但是，并不特别限定于该公式(9)的非球面多项式形式。【表4】widetelefno1.962.842ω(°)46.2924.00f(mm)7.11014.536widetele收缩时ttl(mm)20.29815.3237.870lb(mm)1.4237.0441.273f1(mm)-19.776fg2(mm)15.970f2(mm)4.899f3(mm)-8.549f4(mm)-7.110f5(mm)6.308f6(mm)-23.877ih(mm)3.074变焦比2.044稍后出现的表21示出各实施例1～5中的与关系式(1)～(8)中规定的参数对应的值。如表21所示，实施例1满足关系式(1)～(8)。图2中示出实施例1的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变，图3中示出长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变。需要说明的是，附图中的场曲s是相对于弧矢像面的场曲，t是相对于正切像面的场曲，在实施例2～5中也是相同的。可知实施例1的变焦镜头la当收缩时的ttl＝7.870时，变得小型，当广角端的fno＝1.96时，变得明亮，并且，变焦比＝2.044，且如图2、图3所示，具有良好的光学特性。(实施例2)图4是示出实施例2的变焦镜头la的配置的结构图。表5中示出构成实施例2的变焦镜头la的第一透镜l1至第六透镜l6的各个物侧面以及像侧面的曲率半径r、透镜轴上厚度或透镜间轴上距离d、折射率nd、阿贝数νd，表6中示出摄影时以及收缩时的a～d的值，表7中示出圆锥系数k、非球面系数，表8中示出fno、2ω、f、ttl、lb、f1、fg2、f2、f3、f4、f5、f6、ih、变焦比。【表5】参考波长＝587.6nm【表6】【表7】【表8】widetelefno1.962.782ω(°)46.9124.64f(mm)7.11014.220f1(mm)-20.341fg2(mm)16.293f2(mm)4.821f3(mm)-8.389f4(mm)-7.081f5(mm)6.354f6(mm)-21.678ih(mm)3.074变焦比2.000如表21所示，实施例2满足关系式(1)～(8)。图5中示出实施例2的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变，图6中示出长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变。可知实施例2的变焦镜头la当收缩时的ttl＝7.925时，变得小型，当广角端的fno＝1.96时，变得明亮，并且，变焦比＝2.000，且如图5、图6所示，具有良好的光学特性。(实施例3)图7是示出实施例3的变焦镜头la的配置的结构图。表9中示出构成实施例3的变焦镜头la的第一透镜l1至第六透镜l6的各个物侧面以及像侧面的曲率半径r、透镜轴上厚度或透镜间轴上距离d、折射率nd、阿贝数νd，表10中示出摄影时以及收缩时的a～d的值，表11中示出圆锥系数k、非球面系数，表12中示出fno、2ω、f、ttl、lb、f1、fg2、f2、f3、f4、f5、f6、ih、变焦比。【表9】参考波长＝587.6nm【表10】【表11】【表12】widetelefno1.972.772ω(°)45.1824.52f(mm)7.11014.220widetele收缩时ttl(mm)21.50015.4257.902lb(mm)1.4786.7611.328f1(mm)-21.582fg2(mm)19.983f2(mm)5.009f3(mm)-6.854f4(mm)-8.716f5(mm)6.090f6(mm)-21.995ih(mm)3.074变焦比2.000如表21所示，实施例3满足关系式(1)～(8)。图8中示出实施例3的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变，图9中示出长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变。可知实施例3的变焦镜头la当收缩时的ttl＝7.902时，变得小型，当广角端的fno＝1.97时，变得明亮，并且，变焦比＝2.000，且如图8、图9所示，具有良好的光学特性。(实施例4)图10是示出实施例4的变焦镜头la的配置的结构图。表13中示出构成实施例4的变焦镜头la的第一透镜l1至第六透镜l6的各个物侧面以及像侧面的曲率半径r、透镜轴上厚度或透镜间轴上距离d、折射率nd、阿贝数νd，表14中示出摄影时以及收缩时的a～d的值，表15中示出圆锥系数k、非球面系数，表16中示出fno、2ω、f、ttl、lb、f1、fg2、f2、f3、f4、f5、f6、ih、变焦比。【表13】参考波长＝587.6nm【表14】【表15】【表16】widetelefno1.962.782ω(°)46.6724.54f(mm)7.11014.220widetele收缩时ttl(mm)20.42215.1057.898lb(mm)1.4606.6131.310如表21所示，实施例4满足关系式(1)～(8)。图11中示出实施例4的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变，图12中示出长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变。可知实施例4的变焦镜头la当收缩时的ttl＝7.898时，变得小型，当广角端的fno＝1.96时，变得明亮，并且，变焦比＝2.000，且如图11、图12所示，具有良好的光学特性。(实施例5)图13是示出实施例5的变焦镜头la的配置的结构图。表17中示出构成实施例5的变焦镜头la的第一透镜l1至第六透镜l6的各个物侧面以及像侧面的曲率半径r、透镜轴上厚度或透镜间轴上距离d、折射率nd、阿贝数νd，表18中示出摄影时以及收缩时的a～d的值，表19中示出圆锥系数k、非球面系数，表20中示出fno、2ω、f、ttl、lb、f1、fg2、f2、f3、f4、f5、f6、ih、变焦比。【表17】参考波长＝587.6nm【表18】【表19】【表20】widetelefno1.952.812ω(°)47.2924.66f(mm)7.11014.220widetele收缩时ttl(mm)19.62715.2497.864lb(mm)1.4116.7951.261f1(mm)-19.426fg2(mm)16.652f2(mm)4.723f3(mm)-7.321f4(mm)-7.086f5(mm)5.827f6(mm)-20.816ih(mm)3.074变焦比2.000如表21所示，实施例5满足关系式(1)～(8)。图14中示出实施例5的变焦镜头la的广角端的轴向球差、像散场曲、畸变，图15中示出长焦端的轴向球差、像散场曲、畸变。可知实施例5的变焦镜头la当收缩时的ttl＝7.864时，变得小型，当广角端的fno＝1.95时，变得明亮，并且，变焦比＝2.000，且如图14、图15所示，具有良好的光学特性。在表21中示出了实施例1～5中的与关系式(1)～(8)中规定的参数对应的值。【表21】本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本发明的具体的实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。当前第1页12