专利名称：可变焦距成像镜头的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种可变焦距成像镜头；特别是关于一种应用于可携式电子产品上的小型化可变焦距成像镜头。
背景技术：
最近几年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)或互补性氧化金属半导体元件(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)两种，且随着半导体制造工艺技术的精进，使得感光元件的像素尺寸缩小，小型化摄影镜头逐渐往高像素领域发展，因此，对成像品质的要求也日益增加。习见的小型化摄影镜头多采以单焦点式设计，其制造工艺相对简单且成本也较低廉，然而单一焦距的摄影镜头难以同时满足拍摄远景与近物时对于放大倍率或视场角的不同需求，造成使用者需配备多枚镜头才足以满足对远景与近物的拍摄，实为不便。为因应使用者对远景与近物拍摄的不同要求，具可变焦距功能的摄影镜头成为了高阶摄影模块一个重要的发展方向，再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势，搭载有变焦功能的高性能小型化摄影镜头俨然已成为高阶电子产品发展的重要标的。有鉴于此，急需一种适用于轻薄、可携式电子产品上，成像品质佳且不至于使镜头总长度过长的可变焦距成像镜头。
发明内容
本发明提供一种可变焦距成像镜头，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一群镜组、一具正屈折力的第二群镜组及一具正屈折力的第三群镜组，其中该第一群镜组中具屈折力的透镜仅为两枚，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜及一具负屈折力的第二透镜；该第二群镜组由物侧至像侧依序包含一光圈、一第三透镜及一第四透镜；该第三群镜组包含一第五透镜；其中，该可变焦距成像镜头中具屈折力的透镜数目为N，系满足下列关系式5 < N < 7，且该可变焦距成像镜头中具屈折力的透镜系包含至少三枚非球面透镜。本发明藉由上述的镜组配置方式，可有效缩小镜头总长度、提升系统的成像品质， 并能提供良好的变焦功能。本发明可变焦距成像镜头中，该第一群镜组具负屈折力，系有利于扩大该可变焦距成像镜头于广角端时的视场角，且该第一透镜与该第二透镜皆为负屈折力透镜，更可于扩大镜头的视场角时，使该第一透镜与该第二透镜互相分配所需的屈折力，避免单一透镜屈折力过大，可有效抑制系统产生过多像差，进而有助于提升成像品质；该第二群镜组具正屈折力，且藉由该第二群镜组于光轴上移动，达成广角端与望远端之间的变焦，当该第三透镜具正屈折力，系用以提供系统的主要屈折力，可有效降低该可变焦距成像镜头的总长度， 当该第四透镜具负屈折力，可有助于修正系统的色差；该第三群镜组具正屈折力，可有效分配该第二群镜组的屈折力，有助于降低系统的敏感度，当该第五透镜具正屈折力，除了可分配该第二群镜组透镜的屈折力外，亦可有效压制光线入射于感光元件上的角度，以提升系统的响应灵敏度。本发明可变焦距成像镜头中，当该第一透镜为一物侧表面为凸面、像侧表面为凹面的新月形透镜，该第二透镜为一物侧表面为凸面、像侧表面为凹面的新月形透镜，系有利于扩大该可变焦距成像镜头于广角端时的视场角，且对于入射光线的折射较为缓和，可避免像差过度增大，因此较有利于在扩大系统视场角与修正像差中取得良好的平衡；当该第三透镜为一双凸透镜，可有效加强第二群镜组屈折力的配置，有助于降低系统总长度以及变焦过程中该第二群镜组所需移动的行程距离，有利于达成可变焦距成像镜头的小型化; 当该第四透镜为一双凹透镜，则可加强系统修正色差的能力。
图IA为本发明第一实施例操作于广角端的光学系统示意图；图IB为本发明第一实施例操作于望远端的光学系统示意图；图2A为本发明第一实施例操作于广角端之像差曲线图；图2B为本发明第一实施例操作于望远端之像差曲线图；图3A为本发明第二实施例操作于广角端的光学系统示意图；图;3B为本发明第二实施例操作于望远端的光学系统示意图；图4A为本发明第二实施例操作于广角端之像差曲线图；图4B为本发明第二实施例操作于望远端之像差曲线图；图5为表一，为本发明第一实施例的光学数据；图6为表二，为本发明第一实施例的非球面数据；图7为表三，为本发明第二实施例的光学数据；图8为表四，为本发明第二实施例的非球面数据；图9为表五，为本发明第一实施例及第二实施例相关关系式的数值资料；主要元件符号说明第一群镜组Gl第二群镜组G2第三群镜组G3第一透镜100、200物侧表面101、201像侧表面102、202第二透镜110、210物侧表面111、211像侧表面112、212第三透镜130、230物侧表面131、231像侧表面132、232第四透镜140、240
物侧表面141、241像侧表面 142、M2第五透镜150、250物侧表面151、251像侧表面152、252光圈120、220红外线滤除滤光片160 J60保护玻璃170、270成像面、沘0整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为fw整体可变焦距成像镜头于广角端时的光圈值为!^now第二透镜的焦距为f2第三透镜的焦距为f3第二群镜组的焦距为fe2第三群镜组的焦距为fe3第三透镜的色散系数为V3第四透镜的色散系数为V4第三透镜的物侧表面曲率半径为R5第三透镜的像侧表面曲率半径为R6第五透镜的物侧表面曲率半径为R9第五透镜的像侧表面曲率半径为RlO可变焦距成像镜头于广角端时的光学总长度为TTLw可变焦距成像镜头于望远端时的光学总长度为TTLt可变焦距成像镜头于广角端时的后焦距为BFLw可变焦距成像镜头于望远端时的后焦距为BFLt可变焦距成像镜头的最大成像高度为^gH
具体实施例方式本发明提供一种可变焦距成像镜头，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一群镜组、一具正屈折力的第二群镜组及一具正屈折力的第三群镜组，其中该第一群镜组中具屈折力的透镜仅为两枚，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜及一具负屈折力的第二透镜；该第二群镜组由物侧至像侧依序包含一光圈、一第三透镜及一第四透镜；该第三群镜组包含一第五透镜；其中，该可变焦距成像镜头中具屈折力之透镜数目为N，系满足下列关系式5 < N < 7，且该可变焦距成像镜头中具屈折力之透镜系包含至少三枚非球面透镜。当本发明可变焦距成像镜头满足下列关系式5 < N < 7，以藉由控制镜头中包含的镜片数，于降低镜头总长度与提升成像品质之间取得较良好的平衡，且亦可有助于制造工艺与成本上的控制。该可变焦距成像镜头中具屈折力之透镜系包含至少三枚非球面透镜，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可有效降低该可变焦距成像镜头的总长度。本发明前述可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第二透镜的焦距为f2，较佳地，系满足下列关系式-0. 30 < fff/f2 < -0. 03。当fw/f2 满足上述关系式时，可有利于在扩大该可变焦距成像镜头的视场角时，该第一透镜与该第二透镜的屈折力分配较为平衡，可避免单一透镜屈折力过大，有助于抑制系统产生过多像差，以提升成像品质；进一步，较佳系满足下列关系式-0. 18 < fff/f2 < -0. 06。本发明前述可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第二群镜组的焦距为fe2，较佳地，系满足下列关系式0. 35 < fff/fG2 < 0. 65。当fff/ fe2满足上述关系式时，该第二群镜组的屈折力配置较为良好，可有效降低系统的总长度以及变焦过程中该第二群镜组所需移动的行程距离，有利于达成镜头的小型化，且可避免该第二群镜组的屈折力过强，进而降低系统的敏感度。本发明前述可变焦距成像镜头中，该第二群镜组的焦距为fe2，该第三群镜组的焦距为fe3，较佳地，系满足下列关系式0. 90 < fG2/fG3 < 1. 50。当fe2/fe3满足上述关系式时， 该第二群镜组与该第三群镜组对系统屈折力的配置较为平衡，可有效降低该可变焦距成像镜头对于制造组装误差(如偏心)与环境变化(如温度)的敏感度，以提升本发明可变焦距成像镜头的制造良率；进一步，较佳系满足下列关系式1. 20 < fG2/fG3 < 1. 50。本发明前述可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第三透镜的焦距为f3，较佳地，系满足下列关系式0. 80 < fff/f3 < 1. 10。当fw/f3满足上述关系式时，系有助于降低系统的总长度以及变焦过程中该第二群镜组所需移动的行程距离，有利于达成镜头的小型化，且可避免产生过多的高阶像差。本发明前述可变焦距成像镜头中，该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，较佳地，系满足下列关系式30. 5 < V3-V4 < 42. 0 ；V4 < 25. 0。当V3、V4满足上述关系式时，系有助于加强系统修正色差的能力，以提高系统的解像力。本发明前述可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第三群镜组的焦距为fe3，较佳地，系满足下列关系式0. 55 < fff/fG3 < 0. 75。当fw/ fe3满足上述关系式时，该第三群镜组的屈折力配置较为平衡，可有效分配该第二群镜组透镜的屈折力且不至于使本身的屈折力过大，除可降低系统的敏感度外，亦可有效压制光线入射于感光元件上的角度，提高电子感光元件的响应灵敏度。本发明前述可变焦距成像镜头中，较佳地，该第三群镜组中具屈折力的透镜仅为该第五透镜，且该第五透镜的物侧表面曲率半径为R9，该第五透镜的像侧表面曲率半径为 R10，并满足下列关系式-6. 0 < R9/R10 < -1. 2。当R9/R10满足上述关系式时，有利修正系统的像散(Astigmatism)与歪曲(Distortion)，且同时可有效压制光线入射于电子感光元件上的角度，提高电子感光元件的响应灵敏度。本发明前述可变焦距成像镜头中，该可变焦距成像镜头中另设置一电子感光元件于其成像面处供被摄物成像，该可变焦距成像镜头的光学总长度为TTL，可分为操作于广角端时的光学总长度TTLw与操作于望远端时的光学总长度TTLt,系定义成该第一透镜的物侧表面至该电子感光元件于光轴上的距离，而该可变焦距成像镜头的最大成像高度为LiigH，系定义成该电子感光元件有效像素区域对角线长的一半，较佳地，系满足下列关系式=TTLwAmgH < 12. 0。当TTLwAmgH满足上述关系式时，系有利于维持该可变焦距成像镜头的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。本发明前述可变焦距成像镜头中，该可变焦距成像镜头于广角端时的光学总长度为TTLw,该可变焦距成像镜头于望远端时的光学总长度为TTLt，该可变焦距成像镜头的后焦距为BFL，可分为操作于广角端时的后焦距BFLw与操作于望远端时的后焦距BFLt，系定义成该可变焦距成像镜头中最靠近像侧之具屈折力透镜的像侧表面至前述电子感光元件于光轴上的距离，较佳地，系满足下列关系式0. 99 < TTLw/TTLt < 1. 01 ；0. 99 < BFLff/BFLT < 1.01。当TTLw/TTLt&BFLw/BFLt满足上述关系式时，可使该可变焦距成像镜头操作于广角端与望远端时，其光学总长度与后焦距几乎维持不变，因而可简化系统于变焦机构的复杂度，进而达到降低镜组体积与生产成本的效果。本发明前述可变焦距成像镜头中，该可变焦距成像镜头于广角端时的光圈值 (f-number)为!^now,较佳地，系满足下列关系式1. 60 < Fnoff < 2. 40。当!^now满足上述关系式时，可使该可变焦距成像镜头具有合适的光圈孔径以获得充足的入射光量，除可提升系统于光线微弱时的感光能力，并可加速感光元件的响应，可避免长时间曝光下因晃动造成影像模糊的可能性，有助于强化对于动态影像拍摄的能力。本发明前述可变焦距成像镜头中，该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，较佳地，系满足下列关系式-1. O < R5/R6 <-0. 60。当R5/ R6满足上述关系式时，系有利于该可变焦距成像镜头中球差(Spherical Aberration)及高阶像差的修正，且有利于缩短系统的总长度。本发明可变焦距成像镜头中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃， 则可以增加系统屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，并可于镜面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明可变焦距成像镜头的总长度。本发明可变焦距成像镜头中，若透镜表面系为凸面，则表示该透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面系为凹面，则表示该透镜表面于近轴处为凹面。本发明可变焦距成像镜头将藉由以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。《第一实施例》本发明第一实施例操作于广角端及望远端的光学系统示意图请参阅第一 A图及第一 B图，第一实施例操作于广角端及望远端之像差曲线请参阅第二 A图及第二 B图。第一实施例之可变焦距成像镜头主要由三群镜组构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一群镜组Gl、一具正屈折力的第二群镜组G2以及一具正屈折力的第三群镜组G3，藉由该第二群镜组G2于光轴上移动，达成广角端与望远端之间的变焦，其中该第一群镜组Gl中具屈折力的透镜仅为两枚，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜100，其物侧表面101为凸面及像侧表面102为凹面，其材质为玻璃；及一具负屈折力的第二透镜110，其物侧表面111为凸面及像侧表面112为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜110的物侧表面111、像侧表面112皆为非球面；该第二群镜组G2由物侧至像侧依序包含一光圈 120 ；
一具正屈折力的第三透镜130，其物侧表面131及像侧表面132皆为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜130的物侧表面131、像侧表面132皆为非球面；及一具负屈折力的第四透镜140，其物侧表面141及像侧表面142皆为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜140的物侧表面141、像侧表面142皆为非球面；该第三群镜组G3包含 一具正屈折力的第五透镜150，其物侧表面151及像侧表面152皆为凸面，其材质为塑胶，该第五透镜150的物侧表面151、像侧表面152皆为非球面；另包含有一红外线滤除滤光片(IR-filter) 160置于该第五透镜150的像侧表面 152与一成像面180之间及一保护玻璃(Cover-glass) 170置于该红外线滤除滤光片160与该成像面180之间；该红外线滤除滤光片160与该保护玻璃170的材质皆为玻璃且其不影响本发明该可变焦距成像镜头的焦距。上述之非球面曲线的方程式表示如下X(Y)=(Y2/R)/(l+sqrt(l-(l+k)*(Y/R)2))+S(刈 *(n其中X 非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面光轴上顶点之切面的相对高度；Y 非球面曲线上的点与光轴的距离；k 锥面系数；Ai 第i阶非球面系数。第一实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，整体可变焦距成像镜头于望远端时的焦距为fT，其关系式为fw = 3. 18 (毫米)，fT = 4. 37(毫米)。第一实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的光圈值 (f-number)为Fnow，整体可变焦距成像镜头于望远端时的光圈值为FnoT，其关系式为=Fnow =2. 10，Fno1 = 2. 55。第一实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时最大视角的一半为HFOVw，整体可变焦距成像镜头于望远端时最大视角的一半为HFOVt，其关系式为 HFOVff = 37. 6 (度)，HFOVt = 27. 9 (度)。第一实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第二透镜110的焦距为f2，其关系式为fw/f2 = -0. 08。第一实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第二群镜组G2的焦距为fe2，其关系式为fw/fe2 = 0. 47。第一实施例可变焦距成像镜头中，该第二群镜组G2的焦距为fe2，该第三群镜组G3 的焦距为fe3，其关系式为:fG2/fG3 = 1. 38。第一实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第三透镜130的焦距为f3，其关系式为fw/f3 = 0. 94。第一实施例可变焦距成像镜头中，该第三透镜130的色散系数为V3，该第四透镜 140的色散系数为V4，其关系式为:V3-V4 = 33. 1，V4 = 23. 4。
第一实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第三群镜组G3的焦距为fe3，其关系式为fw/fe3 = 0. 65。第一实施例可变焦距成像镜头中，该第五透镜150的物侧表面曲率半径为R9，该第五透镜150的像侧表面曲率半径为R10，其关系式为R9/R10 = -4. 18。第一实施例可变焦距成像镜头中，该可变焦距成像镜头于广角端时的光学总长度为TTLw，该可变焦距成像镜头的最大成像高度为ImgH，其关系式为TTLw/ImgH = 10. 8。
第一实施例可变焦距成像镜头中，该可变焦距成像镜头于广角端时的光学总长度为TTLw,该可变焦距成像镜头于望远端时的光学总长度为TTLt，其关系式为TTLw/TTLt = 1. 0。第一实施例可变焦距成像镜头中，该可变焦距成像镜头于广角端时的后焦距为 BFLw，该可变焦距成像镜头于望远端时的后焦距为BFLt，其关系式为BFLW/BFLT = 1. 0。第一实施例可变焦距成像镜头中，该第三透镜130的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜130的像侧表面曲率半径为R6，其关系式为R5/R6 = -0. 70。第一实施例详细的光学数据如第五图表一所示，其非球面数据如第六图表二所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm(毫米)。第五图表一中显示该可变焦距成像镜头于广角端与望远端时，该第二透镜110与该光圈120于光轴上的距离分别为11. 155 (毫米)与9.008(毫米)，而该第四透镜140与该第五透镜150于光轴上的距离分别为 0. 730 (毫米)与2.878 (毫米)；且该可变焦距成像镜头于广角端与望远端时，其整体系统焦距分别为3. 18 (毫米)与4. 37(毫米)，光圈值分别为2. 10与2. 55，对应的半视角分别为37. 6度与27. 9度。《第二实施例》本发明第二实施例操作于广角端及望远端的光学系统示意图请参阅第三A图及第三B图，第二实施例操作于广角端及望远端之像差曲线请参阅第四A图及第四B图。第二实施例之可变焦距成像镜头主要由三群镜组构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一群镜组Gl、一具正屈折力的第二群镜组G2及一具正屈折力的第三群镜组G3，藉由该第二群镜组G2于光轴上移动，达成广角端与望远端之间的变焦，其中该第一群镜组Gl中具屈折力的透镜仅为两枚，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜200，其物侧表面201为凸面及像侧表面202为凹面，其材质为玻璃；及一具负屈折力的第二透镜210，其物侧表面211为凸面及像侧表面212为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜210的物侧表面211、像侧表面212皆为非球面；该第二群镜组G2由物侧至像侧依序包含一光圈 220;一具正屈折力的第三透镜230，其物侧表面231及像侧表面232皆为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜230的物侧表面231、像侧表面232皆为非球面；一具负屈折力的第四透镜240，其物侧表面241及像侧表面242皆为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜240的物侧表面241、像侧表面242皆为非球面；该第三群镜组G3包含一具正屈折力的第五透镜250，其物侧表面251及像侧表面252皆为凸面，其材质为塑胶，该第五透镜250的物侧表面251、像侧表面252皆为非球面；另包含有一红外线滤除滤光片260置于该第五透镜250的像侧表面252与一成像面280之间及一保护玻璃270置于该红外线滤除滤光片260与该成像面280之间；该红外线滤除滤光片260与该保护玻璃270的材质为玻璃且其不影响本发明该可变焦距成像镜头的焦距。第二实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。第二实施例可变 焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，整体可变焦距成像镜头于望远端时的焦距为fT，其关系式为fw = 3. 20(毫米)，fT = 4. 31(毫米)。第二实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的光圈值为 Fnow,整体可变焦距成像镜头于望远端时的光圈值为FnoT，其关系式为=Fnow = 2. 35，Fno1 =2. 85。第二实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时最大视角的一半为HFOVw，整体可变焦距成像镜头于望远端时最大视角的一半为HFOVt，其关系式为 HFOVff = 36. 6 (度)，HFOVt = 28. 3 (度)。第二实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第二透镜210的焦距为f2，其关系式为fw/f2 = -0. 15。第二实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第二群镜组G2的焦距为fe2，其关系式为fw/fe2 = 0. 49。第二实施例可变焦距成像镜头中，该第二群镜组G2的焦距为fe2，该第三群镜组G3 的焦距为fe3，其关系式为:fG2/fG3 = 1. 35。第二实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第三透镜230的焦距为f3，其关系式为fw/f3 = 1. 00。第二实施例可变焦距成像镜头中，该第三透镜230的色散系数为V3，该第四透镜 240的色散系数为V4，其关系式为:V3-V4 = 33. 1，V4 = 23. 4。第二实施例可变焦距成像镜头中，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为 fw，该第三群镜组G3的焦距为fe3，其关系式为fw/fe3 = 0. 66。第二实施例可变焦距成像镜头中，该第五透镜250的物侧表面曲率半径为R9，该第五透镜250的像侧表面曲率半径为R10，其关系式为R9/R10 = -1. 42。第二实施例可变焦距成像镜头中，该可变焦距成像镜头于广角端时的光学总长度为TTLw，该可变焦距成像镜头的最大成像高度为ImgH，其关系式为TTLw/ImgH = 10. 3。第二实施例可变焦距成像镜头中，该可变焦距成像镜头于广角端时的光学总长度为TTLw,该可变焦距成像镜头于望远端时的光学总长度为TTLt，其关系式为TTLw/TTLt = 1. 0。第二实施例可变焦距成像镜头中，该可变焦距成像镜头于广角端时的后焦距为 BFLw，该可变焦距成像镜头于望远端时的后焦距为BFLt，其关系式为BFLW/BFLT = 1. 0。第二实施例可变焦距成像镜头中，该第三透镜230的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜230的像侧表面曲率半径为R6，其关系式为R5/R6 = -0. 89。第二实施例详细的光学数据如第七图表三所示，其非球面数据如第八图表四所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm(毫米)。第七图表三中显示该可变焦距成像镜头于广角端与望远端时，该第二透镜210与该光圈220于光轴上的距离分别为11. 087 (毫米)与9. 184(毫米)，而该第四透镜240与该第五透镜250于光轴上的距离分别为 0. 944 (毫米)与2.847 (毫米)；且该可变焦距成像镜头于广角端与望远端时，其整体系统焦距分别为3. 20 (毫米)与4. 31 (毫米)，光圈值分别为2. 35与2. 85，对应的半视角分别为36. 6度与28. 3度。 表一至表四(分别对应第五图至第八图)所示为本发明可变焦距成像镜头实施例的不同数值变化表，然本发明各个实施例的数值变化皆属实验所得，即使使用不同数值，相同结构的产品仍应属于本发明的保护范畴，故以上的说明所描述及图式仅做为例示性，非用以限制本发明的申请专利范围。表五(对应第九图)为各个实施例对应本发明相关关系式的数值资料。
权利要求
1.一种可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的镜头由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一群镜组、一具正屈折力的第二群镜组及一具正屈折力的第三群镜组，其中所述的第一群镜组中具屈折力的透镜仅为两枚，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜；及一具负屈折力的第二透镜；所述的第二群镜组由物侧至像侧依序包含一光圈；一第三透镜；及一第四透镜；所述的第三群镜组包含一第五透镜；其中，所述的可变焦距成像镜头中具屈折力的透镜数目为N，系满足下列关系式 7，且所述的可变焦距成像镜头中具屈折力的透镜系包含至少三枚非球面透镜。
2.如权利要求1所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第三透镜具正屈折力， 所述的第四透镜具负屈折力。
3.如权利要求2所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的可变焦距成像镜头系藉由所述的第二群镜组于光轴上移动，达成广角端与望远端之间的变焦。
4.如权利要求3所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第一透镜的物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，所述的第二透镜的物侧表面为凸面、像侧表面为凹面。
5.如权利要求4所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第二群镜组中包含至少一枚非球面塑胶透镜。
6.如权利要求5所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第二群镜组中具屈折力的透镜仅为两枚，且所述的第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为凸面。
7.如权利要求6所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第二透镜的材质为塑胶，整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为fw，所述的第二透镜的焦距为f2，系满足下列关系式-0. 30 < fff/f2 < -0. 03。
8.如权利要求7所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，其中整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为fw，所述的第二群镜组的焦距为fe2，系满足下列关系式0. 35 < fff/fG2 < 0. 65。
9.如权利要求8所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为凹面。
10.如权利要求9所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第二群镜组的焦距为 fe2，所述的第三群镜组的焦距为fe3，系满足下列关系式0.90 < fG2/fG3 < 1. 50。
11.如权利要求10所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第二群镜组的焦距为fe2，所述的第三群镜组的焦距为fe3，系满足下列关系式1.20 < fG2/fG3 < 1. 50。
12.如权利要求8所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，其中整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为fw，所述的第三透镜的焦距为f3，系满足下列关系式.0. 80 < fw/f3 < 1. 10。
13.如权利要求7所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第三透镜的色散系数为V3，所述的第四透镜的色散系数为V4，系满足下列关系式.30. 5 < V3-V4 < 42. 0 ；V4 < 25. 0。
14.如权利要求10所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，其中整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为fw，所述的第三群镜组的焦距为fe3，系满足下列关系式.0. 55 < fw/fG3 < 0. 75。
15.如权利要求14所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第三群镜组中具屈折力的透镜仅为所述的第五透镜，所述的第五透镜的物侧表面曲率半径为R9，所述的第五透镜的像侧表面曲率半径为R10，系满足下列关系式-6. 0 < R9/R10 < -1. 2。
16.如权利要求7所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的可变焦距成像镜头于广角端时的光学总长度为TTLff，所述的可变焦距成像镜头的最大成像高度为LiigH，系满足下列关系式TTLff/ImgH < 12. 0。
17.如权利要求5所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的可变焦距成像镜头于广角端时的光学总长度为TTLw，所述的可变焦距成像镜头于望远端时的光学总长度为 TTLt,所述的可变焦距成像镜头于广角端时的后焦距为BFLw,所述的可变焦距成像镜头于望远端时的后焦距为BFLt，系满足下列关系式.0. 99 < TTLw/TTLt < 1. 01 ；.0.99 < BFLW/BFLT < 1. 01。
18.如权利要求7所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的可变焦距成像镜头于广角端时的光圈值为!^now，系满足下列关系式.1.60 < Fnoff < 2. 40。
19.如权利要求9所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，其中整体可变焦距成像镜头于广角端时的焦距为fw，所述的第二透镜的焦距为f2，系满足下列关系式-0. 18 < fff/f2 < -0. 06。
20.如权利要求13所述的可变焦距成像镜头，其特征在于，所述的第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，所述的第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，系满足下列关系式-1. 0 < R5/R6 < -0. 60。
全文摘要
本发明公开了一种可变焦距成像镜头，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力第一群镜组、一具正屈折力第二群镜组及一具正屈折力第三群镜组；其中该第一群镜组中具屈折力的透镜仅为两枚，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力第一透镜及一具负屈折力第二透镜；该第二群镜组由物侧至像侧依序包含一光圈、一第三透镜及一第四透镜；该第三群镜组包含一第五透镜；其中，该可变焦距成像镜头中具屈折力的透镜数目为N，系满足下列关系式5≤N≤7，且该可变焦距成像镜头中具屈折力的透镜系包含至少三枚非球面透镜。
文档编号G02B15/177GK102193177SQ20101013540
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者汤相岐, 蔡宗翰 申请人:大立光电股份有限公司