变焦镜头及变焦镜头模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种镜头及镜头模块，且特别涉及一种变焦镜头（zoom lens)及变焦 镜头模块（zoom lens module) 〇
【背景技术】
[0002] 随着现代视讯技术的进步，近年来对于高画素、高品质的数字摄影机（digital video camera, DVC)及数字相机（digital camera, DC)的镜头需求有逐渐增加的趋势，并且 朝向小型化、大光圈与广视角发展。这些影像装置中的核心元件之一为变焦镜头，通过变焦 镜头的光学变焦可使远、近影像能清晰地成像，因此变焦镜头的光学品质与影像成像的品 质息息相关。在竞争激烈的市场中，各厂商莫不致力于改良变焦镜头的品质，并降低其制作 成本，以提升上述影像装置的竞争优势。
[0003] 然而，目前潜望式变焦镜头的设计，因加工较为困难且受限于较严谨的公差，故较 难以同时达到高解析特性、大光圈的优势及广视角。另外，小光圈应用在夜间使用数字摄影 机时，易面临光通量不足、杂讯较多以及曝光不足的窘境。举例而言，美国专利第7466500 号与美国第7180684号所揭露的光圈的F数值（F-number)都在3. 5以上，故易面临光通量 不足的问题。
[0004] 另外，美国专利第7286299号所提出的变焦镜头不仅未满足大光圈的需求，且视 场角（field of view, F0V)(2c〇)小，故会导致拍摄范围变小及光通量不足的缺点，进而无 法满使用者需求。
[0005] 除此之外，美国专利第7375901号也揭露一种变焦镜头，其中此变焦镜头包括四 个透镜群。另外，美国公开专利第20120026603号揭露一种包括四个透镜群的变焦镜头。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种变焦镜头及变焦镜头模块，其可应用于小型化的架构，且具有良 好的光学成像品质。
[0007] 本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
[0008] 为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种变焦 镜头，适于将一物侧的景物成像于一像侧的一成像面上。变焦镜头包括一第一透镜群、一第 二透镜群、一第三透镜群以及一第四透镜群。第一透镜群配置于物侧与像侧之间，且具有 负屈光度。第二透镜群配置于第一透镜群与像侧之间，且具有正屈光度。第三透镜群配置 于第二透镜群与像侧之间，且具有负屈光度。第四透镜群配置于第三透镜群与像侧之间。 此外，第一透镜群与第四透镜群各为一固定群，第二透镜群适于相对第一透镜群移动以实 现变焦。第三透镜群适于相对第一透镜群移动以实现对焦。变焦镜头符合1.90〈 I Tis/ Fw I〈2. 40,其中Tlti为第一透镜群在变焦镜头的一光轴上的距离，FwS变焦镜头于广角端的 有效焦距（effective focal length)。
[0009] 本发明的一实施例提出一种变焦镜头，适于将一物侧的景物成像于一像侧。变焦 镜头包括一第一透镜群、一第二透镜群、一第三透镜群以及一第四透镜群。第一透镜群配 置于物侧与像侧之间并具有负屈光度，且第一透镜群包含从物侧往像侧依序排列的一第一 透镜、一棱镜及一第二透镜，并且第一透镜连结一致动器，其中当变焦镜头模块往一第一方 向震动时，致动器使第一透镜往第一方向偏离变焦镜头模块的光轴。第二透镜群配置于第 一透镜群与像侧之间，且具有正屈光度。第三透镜群配置于第二透镜群与像侧之间，且具 有负屈光度。第四透镜群配置于第三透镜群与像侧之间，其中第一透镜群与第四透镜群各 为一固定群，第二透镜群适于相对第一透镜群移动以实现变焦，第三透镜群适于相对第一 透镜群移动以实现对焦。变焦镜头符合16兰C. R. A. (W)/ImgH兰10及15兰C. R. A. (T) / ImgH 3 7,其中C. R. A. (W)为在变焦镜头处于广角端时，变焦镜头的一主光线入射至光侦测 器的最大场处的入射角，C.R.A. (T)为在变焦镜头处于望远端时变焦镜头的一主光线入射 至光侦测器的最大场处的入射角，且ImgH为光侦测器的最大像高。
[0010] 本发明的一实施例提出一种变焦镜头模块，适于将一物侧的景物成像于一像侧。 变焦镜头模块包括变焦镜头以及光侦测器。变焦镜头包括一第一透镜群、一第二透镜群、一 第三透镜群以及一第四透镜群。第一透镜群配置于物侧与像侧之间，且具有负屈光度。第二 透镜群配置于第一透镜群与像侧之间，且具有正屈光度。第三透镜群配置于第二透镜群与 像侧之间，且具有负屈光度。第四透镜群配置于第三透镜群与像侧之间。光侦测器配置于 像侧，其中变焦镜头将景物成像于光侦测器上。此外，第一透镜群与第四透镜群各为一固定 群，第二透镜群适于相对第一透镜群移动以实现变焦，第三透镜群适于相对第一透镜群移 动以实现对焦。变焦镜头符合16兰C. R. A. (W)/ImgH兰10及15兰C. R. A. (T)/ImgH兰7， 其中C.R.A. (W)为在变焦镜头处于广角端时，变焦镜头的一主光线入射至光侦测器的最大 场处的入射角，C.R.A. (T)为在变焦镜头处于望远端时变焦镜头的一主光线入射至光侦测 器的最大场处的入射角，且ImgH为光侦测器的最大像高。
[0011] 本发明的实施例可达到下列优点的至少其一。在本发明的实施例的变焦镜头与变 焦镜头模块中，在第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群以及第四透镜群的相互搭配及变焦 镜头模块符合16兰C. R. A. (W)/ImgH兰10及15兰C. R. A. (T)/ImgH兰7的条件下，变焦镜 头模块可应用于小型化的架构，且具有良好的光学成像品质。
【附图说明】
[0012] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。
[0013] 图IA至图ID是本发明一实施例的变焦镜头模块在不同变焦倍率下的结构示意 图。
[0014] 图IE为图IA的第一透镜与变焦镜头的光轴相对于物侧的偏移方向的示意图。
[0015] 图2A至图2B为对应表一与图IA的变焦镜头模块于广角端的成像光学模拟数据 图。
[0016] 图2C至图2D为对应表一与图IC的变焦镜头模块于望远端的成像光学模拟数据 图。
[0017] 图3是本发明另一实施例的变焦镜头模块的结构示意图。
[0018] 图4A至图4B为对应表四与图3的变焦镜头模块于广角端的成像光学模拟数据 图。
[0019] 图4C至图4D为对应表四与图3的变焦镜头模块于望远端的成像光学模拟数据 图。
[0020] 【主要元件符号说明】
[0021] 1000、2000 :变焦镜头模块
[0022] 100、200:变焦镜头
[0023] 110、210 :第一透镜群
[0024] 112、212:第一透镜
[0025] 114、214:棱镜
[0026] 114a、214a :反射面
[0027] 116、216:第二透镜
[0028] 120、220 :第二透镜群
[0029] 122、222:第三透镜
[0030] 124、224:第四透镜
[0031] 130、230 :第三透镜群
[0032] 131、133、221、231 :双胶合透镜
[0033] 132、226:第五透镜
[0034] 134、228:第六透镜
[0035] 136、232:第七透镜
[0036] 138、234:第八透镜
[0037] 140、240 :第四透镜群
[0038] 142、236:第九透镜
[0039] 144、238:第十透镜
[0040] 150、250:孔径光栏
[0041] 160、260:玻璃盖
[0042] 170、270:光侦测器
[0043] 180、280 :致动器
[0044] C :光轴
[0045] Dl :第一方向
[0046] D2 :第二方向
[0047] P :景物
[0048] Rl ~R4、R1' ~R4' ：坐标
[0049] Sl ~S24、S1' ~S27' ：表面
【具体实施方式】
[0050] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳 实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、 右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发 明。
[0051] 图IA至图ID是本发明一实施例的变焦镜头模块在不同变焦倍率下的结构示意 图，其中图IA示出变焦镜头模块处于广角端（wide-end)时的结构，图IB示出变焦镜头模 块处于第一中间位（middle)时的结构，图IC示出变焦镜头模块处于第二中间位时的结构， 而图ID示出变焦镜头模块处于望远端（tele-end)时的结构。
[0052] 请参照图IA至图1D，本实施例的变焦镜头模块1000配置于一物侧与一像侧之间。 变焦镜头模块1000适于将位于物侧的景物P成像于像侧中的成像面上，其中变焦镜头模块 1000包括变焦镜头100以及光侦测器170。
[0053] 详细而言，变焦镜头100包括由物侧至像侧依序排列的一第一透镜群110、一第二 透镜群120、一第三透镜群130以及一第四透镜群140。第一透镜群110配置于物侧与像侧 之间，且具有负屈光度。第二透镜群120配置于第一透镜群110与像侧之间，且具有正屈光 度。第三透镜群130配置于第二透镜群1