专利名称：变焦镜头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有高变焦比的袖珍变焦镜头系统。
近来，所谓“袖珍”相机除了具有自动功能和体积小以外，还逐渐具有变焦功能。以往变焦镜头被大量用于单反相机中，并且已有许多类型这样的变焦镜头。但是，为单反相机设计的变焦镜头不适用于袖珍相机，因为这样变焦镜头具有较长的后焦距，体积不够小。
对于袖珍相机，已有两类变焦镜头。一类是由两个透镜组构成的、具有1.5倍左右变焦比的变焦镜头。然而，对于2.0以上的变焦比，这类变焦镜头实际上不可能体积很小。
另一类是由三个透镜组构成的、具有约2.5倍变焦比的变焦镜头。美国专利US 4978204、US 5002373及US 5033832公开了这类镜头。但这种镜头的变焦比限于2.6倍左右，而这种变焦比对于袖珍相机来说是不够的。
例如，美国专利US 49702024及US 5002373公开的变焦镜头具有约2.6倍的变焦比，并由11个镜片构成。美国专利US 5033832公开的变焦镜头具有约2.7倍的变焦比，由12个镜片构成。由US 5033832公开的变焦镜头拓宽了广角区域的视角，但2.7倍的变焦比仍然不够大。对于袖珍相机，变焦比应为至少3.5倍。
本发明克服了已有技术的缺点，它提供了一种三透镜组的变焦镜头，该镜头体积小并具有足够大的放大率，即具有3.5倍左右的变焦比，同时具有很好的光学性能。
为了实现本发明的目的，如以下实施方案的说明，本发明的变焦镜头包括具有正折射率的第一透镜组，具有正折射率的第二透镜组，它距第一透镜组为第一距离，具有负折射率的第三透镜组，它距第二透镜组为第二距离，第一和第二距离在变焦时改变，其中3.0＜fT/fw;且LT/fT＜1.0其中fT为变焦镜头在长焦位置时的焦距，fw为变焦镜头在广角位置时的焦距，LT为在长焦位置时变焦镜头的第一个镜面至成象面的距离。
从下面的介绍及对本发明的实践中可以对本发明的其它目的及优点更加了解。特别是从权利要求中指出的元件及其组合中可以了解到本发明的目的及优点。
作为本说明书一部分的附图介绍了本发明的实施例，并和说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是本发明第一优选实施例的变焦镜头在(a)广角、(b)中焦及(c)长焦位置时的截面图;
图2是本发明第一优选实施例的变焦镜头在(a)广角、(b)中焦及(c)长焦位置时的各种像差的大小;
图3是本发明第二优选实施例的变焦镜头在(a)广角、(b)中焦及(c)长焦位置时的截面图;
图4是本发明第二优选实施例的变焦镜头在(a)广角、(b)中焦及(c)长焦位置时的各种像差的大小;
图5是本发明第三优选实施例的变焦镜头在(a)广角、(b)中焦及(c)长焦位置时的截面图;
图6是本发明第三优选实施例的变焦镜头在(a)广角、(b)中焦及(c)长焦位置时的各种像差的大小。
下面将分别参照附图1、3和5对本发明的第一、第二和第三优选实施例详细介绍。在可能的情况下，附图中相同的标号表示相同或相似的部分。
为了更好地理解本发明变焦镜头的结构及工作原理，首先在下面第Ⅰ段至第Ⅸ段将本发明三个实施例的变焦镜头一起介绍一下。
Ⅰ.参照图1、3及5，本发明的变焦镜头包括一个第一透镜组Ⅰ，一个第二透镜组Ⅱ，及一个第三透镜组Ⅲ，它们彼此分开，并从物体一侧顺序排列。第二透镜组Ⅱ包括一个第一透镜分组Ⅱa及一个第二透镜分组Ⅱb，它们彼此以一定间隔分开，并从物体一侧顺序排列。第一和第二透镜组Ⅰ和Ⅱ最好具有正折射率，而第三透镜组Ⅲ具有负折射率。
在这种变焦镜头中，第一透镜组Ⅰ及第二透镜组Ⅱ间的距离，以及第二透镜组Ⅱ及第三透镜组Ⅲ之间的距离在变焦过程中可变化。为了获得高变焦比，该变焦镜头最好满足下列关系3.0＜fT/fw(1)其中fT为变焦镜头在长焦位置时的焦距，fw为变焦镜头在广角位置时的焦距。
Ⅱ.为了获得紧凑的结构，该变焦镜头最好满足下列关系LT/fT＜1.0 (2)
3.5＜mⅢT＜5.5 (3)其中LT为变焦镜头在长焦位置时其第一个透镜面至象平面的距离，而mⅢT为第三透镜组Ⅲ在长焦位置时的横向放大率。第一个透镜面表示变焦镜头面对物体的表面，而象平面表示相机的胶片或与物体相反一侧的聚焦面。
Ⅲ.本发明变焦镜头最好满足下列关系0.18＜fⅠ，ⅡT/fT＜0.28 (4)-0.20＜fⅢ/fT＜-0.10 (5)其中fⅠ，ⅡT为第一和第二透镜组Ⅰ和Ⅱ在长焦位置时的复合焦距，fⅢ为变焦镜头中第三透镜组Ⅲ的焦距。
Ⅳ.本发明变焦镜头的第一透镜组Ⅰ最好包括至少一个负透镜片及正透镜的镜片，并满足-1.0＜fⅠN/fT＜-0.5 (6)40＜μⅠp-μⅠN(7)其中fⅠN为第一透镜组中负透镜的焦距，μⅠp为第一透镜组Ⅰ中正透镜的阿贝数平均值，而μⅠN为第一透镜组Ⅰ中负透镜的阿贝数平均值。这里，负透镜表示具有负折射率的透镜，而正透镜表示具有正折射率的透镜。
Ⅴ.在变焦镜头的第二透镜组Ⅱ中，第一透镜分组Ⅱa最好包括至少一个负透镜及正透镜片。第二透镜分组Ⅱb最好包括至少一个负透镜及正透镜片。第二透镜组Ⅱ最好满足下式40＜μⅡbp-μⅡbw(8)其中μⅡp为第二透镜组Ⅱ中第二分组Ⅱb中正透镜的阿贝数平均值，μⅡbN为第二透镜组Ⅱ中第二分组Ⅱb中负透镜的阿贝数平均值。
Ⅵ.本发明变焦镜头的第三透镜组Ⅲ最好包括两个负透镜元件和一个正透镜元件，且满足0.15＜fⅢp/fT＜0.28 (9)其中fⅢp为第三透镜组Ⅲ中正透镜焦距。
Ⅶ.本发明变焦镜头最好满足下式△DI.II/fT＝-△DII.III/fT(10)｜△DI.II/fT｜＜0.10 (11)其中DI.II为变焦镜头从长焦位置变到广角位置时第一和第二透镜组Ⅰ和Ⅱ之间距离的变化，而DⅡ，Ⅲ为变焦镜头从长焦位置变到广角位置时第二和第三透镜组Ⅱ和Ⅲ之间的距离变化。
Ⅷ.本发明的变焦镜头最好满足下式fI/fT＜0.55 (12)｜fII.IIIW/fII.IIII｜＞5;fII.IIII＜0 (13)其中fI为第一透镜组Ⅰ的焦距，fⅡ，ⅢW为第二和第三透镜组Ⅱ和Ⅲ在广角位置时的复合焦距，fII.IIIT为第二和第三透镜组Ⅱ和Ⅲ在长焦位置时的复合焦距。
Ⅸ.本发明变焦镜头中每一个透镜的表面最好为球面。
上述第Ⅰ段至第Ⅸ段总体介绍了本发明第一、第二及第三实施例的工作原理。
第Ⅰ段给出了变焦镜头结构的基本条件，特别是变焦镜头中透镜组间折射率的配置，以得到本发明的基本特征，即大变焦比。
第Ⅱ段涉及本发明的另一个特点，即小体积。本发明的变焦镜头包括三个透镜组Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，而变焦镜头的总长度在其处于长焦位置时为最大。但为了获得大变焦比同时保持小体积，本发明的变焦镜头通过满足(2)式的条件而使其总长度小于变焦镜头在长焦位置时的焦距。
下式成立f＝fI·mⅡ·mⅢ，其中f为变焦镜头的焦距，fⅠ为第一透镜组Ⅰ的焦距，mⅡ为第二透镜组Ⅱ的横向放大率，mⅢ为第三透镜组的横向放大率。
相应地，为了增大变焦镜头在长焦位置时的焦距f，上述三项fI、mⅡ及mⅢ中全部或部分均应增大。
然而，增大fI是不合适的，因为这会减小第一透镜组Ⅰ的折射率，从而难于使变焦镜头体积小。进一步，虽然增加mⅡ可使变焦镜头体积小，但使得难于补尝与第三透镜组Ⅲ相关的像差，因为第一和第二透镜组Ⅰ和Ⅱ具有很强的正折射率。
这样，本发明通过将mⅢ(即第三透镜组的横向放大率)在长焦位置设定为(3)式范围内的数值，就可使变焦镜头体积小且焦距f增加。如果mⅢ的数值小于(3)式范围的最低限，则不可能获得大的变焦比。另一方面，如果它超过了上限，则第三透镜组Ⅲ的折射率变得过强，使得难于补偿正像差，并由于装配过程中透镜过于灵敏而产生问题。
第Ⅲ段详述了如何获得大变焦比及小体积。(4)式表示变焦镜头中第一和第二透镜组Ⅰ和Ⅱ在长焦位置时的复合折射率，若该复合折射率落在(4)式所定的下限以下，则第一和第二透镜组Ⅰ和Ⅱ的折射率过强，使得难于对第三透镜组Ⅲ的负折射率的像差进行补偿。另一方面，若它超过了上限，虽然有助于补偿第三透镜组Ⅲ的像差，但难于使系统体积小。
(5)式给出了第三透镜组Ⅲ的折射率范围。第二和第三透镜组Ⅱ和Ⅲ之间的距离由(4)式及(5)式确定。在(5)式给定的条件下，若第三透镜组Ⅲ的焦距低于下限值，则增加第二和第三透镜组之间的距离，使得变焦镜头难于体积小。若焦距超过上限，就会因加大像差而降低了性能。
第Ⅳ段给出了补偿变焦镜头第一透镜组Ⅰ的一般像差和色差的条件。具体来说，为了将在变焦时发生变焦镜头的色差变化减至最小而获得高性能，通过满足上述条件来消除与变焦镜头每一透镜组相关的色差。
尽管第一透镜组Ⅰ的像差通过至少一个负透镜和一个正透镜来加以补偿，但若(6)中的相应数值超过(6)式给定的上限或低于下限时，则难于补偿球差及彗差。(7)式给出了消除第一透镜组Ⅰ的色差的条件。根据本发明的实施例，为了补偿像差及消除色差，第一透镜组中正透镜及负透镜的折射率应为较小数值，并如(7)式所定，第一透镜组Ⅰ中正透镜的材料应具有较大的阿贝数值。
此外，若第一透镜组Ⅰ中具有至少一个由阿贝值大于75的材料制成的正折射透镜元件，就可以用具有较高折射率的材料来制作负透镜，同时满足(7)式，并可以小的透镜结构补偿色差及其它像差。
第Ⅴ段涉及第二透镜组Ⅱ的透镜结构。如上所述，本发明的变焦镜头中第二透镜组Ⅱ包括具有负折率性的第一透镜分组Ⅱa及具有正折射率的第二透镜分组Ⅱb。虽然在每一个透镜组中都由其中的一个正透镜和负透镜来消除色差和补偿像差，但消除色差更主要是由满足(8)式关系的具有强正折射性的第二分组Ⅱb来实现的。
此外，在第二透镜组Ⅱ中，如果第二分组Ⅱb中至少一个正透镜元件用阿贝值大于75的材料制成，就可以用高折射率的材料来制作负透镜，同时满足(8)式，并可在小透镜结构中补偿色差及其它像差。
第Ⅵ段涉及变焦镜头中第三透镜组Ⅲ的透镜结构。尽管整个第三透镜组Ⅲ具有很强的负折射率，但单独负透镜不能消除色差或补偿成象平面的珀兹伐和。
相应地，第三透镜组Ⅲ除了包括二个负透镜以外还包括一个正透镜。此外，为了消除色差并补偿珀兹伐和，第三透镜组Ⅲ中正透镜的折射率应取(9)式给定的数值范围。如果(9)式中相应数值超过(9)式所定上限或低于下限，负透镜的折射率就会变得太大或太小，使得难于补偿像差。
第Ⅶ段涉及每个透镜组在变焦过程中的运动。在本发明的变焦镜头中，虽然在变焦过程中第一、第二和第三透镜组中每一个都应独立地移动，但通过满足(10)、(11)式可得到体积更小和更经济的变焦镜头。
例如，(10)式涉及变焦过程中共同移动第一和第三透镜组，这可使镜头的镜筒结构简单而经济。如果不满足(10)式，则镜筒结构或变焦镜头不得不使第一至第三透镜组独立地移动，这样使元件数目增加，并使得组装费用增加，从而增加成本。
(11)式涉及通过在变焦过程中限制透镜组间距离的变化而使镜头体积更小。当变焦比大于3时，虽然在从广角到长焦的变焦过程中一般透镜组间距离变化约为0.15，但根据本发明的实施例，这种变化范围最好限制在(11)式给定的范围内，以使变焦镜头体积更小。
参照第Ⅷ段，在本发明的变焦镜头中，具有正折射率的第一透镜组Ⅰ的焦距最好被限制于(12)式给出的范围，以使镜头体积小。此外，具有正折射率的第二透镜组Ⅱ和具有负折射率的第三透镜组Ⅲ的复合焦距应限于(13)式给出的范围内，以减小镜头在长焦位置时的总长度。
(13)式设定第二和第三透镜组Ⅱ和Ⅲ的复合折射率在广角位置时为较小数值。换言之，在长焦位置时，具有复合的强负折射率的第二和第三透镜组Ⅱ和Ⅲ从物体方面来看置于满足(12)式的具有强正折射率的第一透镜组Ⅰ之后。这种配置有助于使体积减小。换言之，如果(12)、(13)式中有关数值超出两式的范围，则难于同时获得小体积和大变焦比。
第Ⅸ段涉及用便宜的球面透镜来制作上述高变焦比的变焦镜头。虽然制造非球面透镜的技术有所发展，但这种非球面透镜仍然很昂贵。这样，对于低成本镜头来说，最好用球面透镜。采用本发明上述原理及概念，就可得到高变焦比高性能的小型变焦镜头，而仍可采用便宜的球面透镜。
更具体地，本发明第一、第二和第三实施例的变焦镜头将在下面分别进行讨论。图1是本发明第一实施例的变焦镜头，图2是第一实施例的变焦镜头在不同变焦位置时的各种像差，这是不言自明的。参照图1，本发明的变焦镜头最好在第二和第三透镜组Ⅱ和Ⅲ之间靠近第二透镜组Ⅱ的第二分组Ⅱb处具有一个孔径光阑“A”。
孔径光阑“A”一般总是位于变焦镜头中间，即位于第二透镜组Ⅱ的中间。但孔径光阑A的这种配置将第二透镜组Ⅱ分为二个部分，使得组装更加复杂，易出现误差，从而难于获得高性能的镜头。这样，为了克服这些功能和组装的问题，并使成本降低，本发明的变焦镜头最好在第二和第三透镜组Ⅱ和Ⅲ之间设置一个孔径光阑A，从而避免分开第二透镜组Ⅱ。表一给出本发明变焦镜头的一组参数的例子。
表1广角 中焦 长焦f 39.5 80.0 136.9Fno1:3.8 1:6.7 1:10.5ω 28.9° 14.8° 8.9°(ω=半视角)曲率半径 厚度或距离 折射率 色散系数r1 -36.452r2 -65.659 d1 1.500 n1 1.84666 υ1 23.83r3 94.014 d2 0.150r4 37078.444 d3 2.400 n2 1.49700 υ2 81.61r5 47.876 d4 0.150r6 -51.426 d5 3.900 n3 1.49700 υ3 81.61r7 -25.378 d6 *1r8 15.454 d7 1.000 n4 1.77250 υ4 49.62r9 -61.544 d8 3.860 n5 1.72825 υ5 28.32r10 85.933 d9 7.890r11 -11.816 d10 4.250 n6 1.48749 υ6 70.44r12 -21.172 d11 1.200 n7 1.84666 υ7 23.83r13 74.806 d12 0.150r14 -26.927 d13 2.650 n8 1.49700 υ8 81.61r15 -174.349 d14 *2r16 -20.267 d15 3.290 n9 1.80518 υ9 25.46r17 -28.027 d16 0.150r18 74.906 d17 1.200 n10 1.77250 υ10 49.62r19 -13.028 d18 4.310r20 -84.078 d19 1.500 n11 1.77250 υ11 49.62d20 *3
广角 中焦 长焦*1d6 3.020 10.069 13.470*2d14 13.824 6.775 3.374*3d20 8.492 32.25 64.928d20表示背焦距fb，即成象面至第三透镜组中面对成象面的透镜面的距离。
(1)-(13)式所给条件的数值如下(1) fT/fW:3.466(2) LT/fT:0.886(3) mIIIT:0.224(4) fI,IIT/fT:-0.139(5) fIII/fT:-0.724(6) fIN/fT:57.78(7) υIP-υIN:4.474(8) υIIbP-υIIbN:52.2(9) fIIIP/fT:0.206(10) △DI,II/fT=-△DII,III/fT:0.076(11) |△DI,II/fT|:0.076(12) fI/fT:0.464(13) | |:39.7图3是本发明第二实施例的变焦镜头。图4表示本发明第二实施例的变焦镜头在不同变焦位置时的各种像差，该图是不言自明的。参照图3，本发明的变焦镜头最好在第二透镜组Ⅱ的第一透镜分组Ⅱa及第二透镜分组Ⅱb之间具有一个孔径光阑A。
表2广角 中焦 长焦f 39.5 80.0 130.0Fno1:3.9 1:6.7 1:10.0ω 28.2° 14.6° 9.2°
曲率半径 厚度或距离 折射率 色散系数r1 -45.472r2 -105.785 d1 1.500 n1 1.84666 υ1 23.83r3 85.583 d2 0.150r4 -133.005 d3 2.600 n2 1.49700 υ2 81.61r5 41.913 d4 0.150r6 -64.302 d5 3.700 n3 1.49700 υ3 81.61r7 -25.216 d6 *1r8 14.911 d7 1.000 n4 1.77250 υ4 49.62r9 -74.331 d8 3.000 n5 1.69895 υ5 30.05r10 40.637 d9 9.710r11 -29.525 d10 2.650 n6 1.48749 υ6 70.44r12 83.270 d11 0.150 n7 1.48749 υ7 70.44r13 -11.927 d12 4.250r14 -19.730 d13 1.200 n8 1.84666 υ8 23.83r15 -47.721 d14 *2r16 -18.417 d15 3.110 n9 1.80518 υ9 25.46r17 -25.781 d16 0.150r18 69.200 d17 1.200 n10 1.64000 υ10 60.15r19 -12.485 d18 4.950r20 -71.822 d19 1.500 n11 1.77250 υ11 49.62d20 *3广角 中焦 长焦*1d6 3.067 9.090 11.836*2d14 9.769 3.746 1.000*3d20 8.5 30.54 56.995(1) - (13)式给定条件的数值如下:
(1) fT/fW:3.291(2) LT/fT:0.852(3) mIIIT:0.220(4) fI,IIT/fT:-0.128(5) fIII/fT:-0.733(6) fIN/fT:57.78(7) υIP-υIN:4.550(8) υIIbP-υIIbN:41.61(9) fIIIP/fT:0.274(10) △DI,II/fT=-△DII,III/fT:0.067(11) |△DI,II/fT|:0.067(12) fI/fT:0.403(13) | |:4.96
图5是本发明第三实施例的变焦镜头。图6表示第三实施例的变焦镜头在不同变焦位置上的各种像差，它是不言自明的。本发明的变焦镜头最好在第二透镜组Ⅱ的第一和第二透镜分组Ⅱa和Ⅱb之间具有一个孔径光阑A。
表3广角 中焦 长焦f 39.5 80.0 136.0Fno1:4.0 1:6.9 1:10.8ω 28.9° 14.8° 8.9°曲率半径 厚度或距离 折射率 色散系数r1 -25.509r2 -49.004 d1 1.500 n1 1.84666 υ1 23.83r3 -64.874 d2 0.150r4 -24.980 d3 3.600 n2 1.49700 υ2 81.61r5 29.518 d4 0.150r6 -116.064 d5 3.700 n3 1.49700 υ3 81.61r7 -29.790 d6 *1r8 12.022 d7 1.000 n4 1.77250 υ4 49.62r9 -176.144 d8 3.000 n5 1.74077 υ5 27.76r10 47.826 d9 9.750r11 -80.926 d10 2.650 n6 1.49700 υ6 81.61r12 44.171 d11 0.150 n7 1.51728 υ7 69.68r13 -10.227 d12 4.250r14 -16.557 d13 1.200 n8 1.84666 υ8 23.83r15 -44.973 d14 *2r16 -16.780 d15 3.210 n9 1.80518 υ9 25.46r17 -23.230 d16 0.150r18 93.346 d17 1.200 n10 1.77250 υ10 49.62r19 -11.412 d18 4.900r20 -43.980 d19 1.500 n11 1.77250 υ11 49.62d20 *3广角 中焦 长焦*1d6 3.808 9.423 12.203*2d14 -9.395 3.780 1.000*3d20 -8.502 30.074 59.006
(1) -(13)式给定条件的数值如下:
(1) fT/fW:3.433(2) LT/fT:0.840(3) mIIIT:0.201(4) fI,IIT/fT:-0.115(5) fIII/fT:-0.476(6) fIN/fT:57.78(7) υIP-υIN:4.940(8) υIIbP-υIIbN:51.82(9) fIIIP/fT:0.233(10) △DI,II/fT=-△DII,III/fT:0.062(11) |△DI,II/fT|:0.062(12) fI/fT:0.350(13) | |:3.3根据本发明，可获得一种具有3.5倍左右高放大率(fT/fW)及在长焦位置时摄远比(LT/fT)在0.9以下的袖珍变焦镜头。此外，本发明变焦镜头采用便宜的球面透镜来代替昂贵的非球面透镜，而仍能保持镜头的光学性能。
本领域的技术人员从本说明书及对本发明的实践中很容易得出本发明的其它实施例。本说明书及实施例仅用于举例说明，本发明的保护范围由权利要求所限定。
权利要求
1.一种变焦镜头，包括具有正折射率的第一透镜组，具有正折射率且与第一透镜组分开第一距离的第二透镜组，具有负折射率的且与第二透镜组分开第二距离的第三透镜组，所述第一距离和第二距离在变焦时改变，其特征在于它满足3.0＜fT/fW；且LT/fT＜1.0式中fT为变焦镜头在长焦位置时的焦距，fW为变焦镜头在广角位置时的焦距，LT为在长焦位置时变焦镜头邻近物体的第一个镜面距相对侧成象面的距离。
2.如权利要求1的变焦镜头，其特征在于，它满足0.18<fI，IIT/fT<0.28式中fI，IIT为长焦位置时第一和第二透镜组的复合焦距。
3.如权利要求1的变焦镜头，其特征在于，它满足-0.20<fⅢ/fT<-0.10式中fⅢ为第三透镜组的焦距。
4.如权利要求1的变焦镜头，其特征在于，第一透镜组包括一个具有负折射率的负透镜，且满足-1.0<fIN/fT<-0.5式中fIN为第一透镜组中负透镜的焦距。
5.如权利要求1的变焦镜头，其特征在于，第一透镜组包括一个具有正折射率的正透镜及一个具有负折射率的负透镜，且满足40<μIp-μIN式中μIp为第一透镜组中正透镜阿贝数平均值，μIN为第一透镜组中负透镜阿贝数平均值。
6.如权利要求1的变焦镜头，其特征在于，第一、第二及第三透镜组是球面透镜。
7.如权利要求1的变焦镜头，其特征于，在第二和第三透镜组之间具有一个孔径光阑。
8.如权利要求1的变焦镜头，其特征在于，在第二透镜组中包括一个孔径光阑。
9.一种变焦镜头，包括具有正折射率的第一透镜组，具有正折射率且与第一透镜组为第一距离的第二透镜组，具有负折射率且与第二透镜组为第二距离的第三透镜组，第一和第二距离在变焦时改变，其特征在于它满足下式3.0＜fT/fw;且3.5＜mIIII＜5.5式中mIIII为长焦位置时第三透镜组的横向放大率。
10.如权利要求9的变焦镜头，其特征于，第二透镜组包括第一和第二透镜分组，第一透镜分组包括一个具有负折射率的负透镜和一个具有正折射率的正透镜，且第二透镜分组包括所述负透镜和正透镜，其中40＜μIIbp-μIIbN其中μIIbP为第二透镜分组正透镜的阿贝数的平均值，而μIIbN为第二透镜分组中负透镜的阿贝数的平均值。
11.如权利要求9的变焦镜头，其特征在于，第三透镜组包括一个具有正折射率的正透镜，它满足0.15＜fIIIp/fT＜0.28式中fIIIp为第三透镜组中正透镜的焦距。
12.如权利要求9的变焦镜头，其特征在于，在第二和第三透镜组间有一个孔径光阑。
13.如权利要求9的变焦镜头，其特征在于，在第二透镜组中包括一个孔径光阑。
14.如权利要求9的变焦镜头，其特征在于，它满足下式△DI.II/fT＝-△DII.III/fT式中DI.II为变焦时第一距离的变化，DII.III为变焦时第二距离的变化，fT为变焦镜头在长焦位置时的焦距。
15.如权利要求10的变焦镜头，其特征在于，在第二透镜组的第一和第二透镜分组间有一个孔径光阑。
16.如权利要求13的变焦镜头，其特征在于，在变焦时孔径光阑与第二透镜组一起运动。
17.如权利要求14的变焦镜头，其特征在于，它满足｜△DI.II/fT｜＜0.10式中△DI.II为变焦时第一距离的变化。
18.一种变焦镜头，包括具有正折射率的第一透镜组，具有正折射率且距第一透镜组为第一距离的第二透镜组，具有负折射率且距第二透镜组为第二距离的第三透镜组，第一和第二距离在变焦时改变，其特征在于它满足3.0＜fT/fw式中fT为变焦镜头在长焦位置时的焦距，fw为变焦镜头在广角位置时的焦距，其中第一透镜组包括至少一个负透镜和正透镜元件，且至少该正透镜的阿贝值大于或等于75。
19.如权利要求18的变焦镜头，其特征在于，它满足LT/fT＜1.0式中LT为长焦位置上变焦镜头的第一个透镜面至成象面的距离。
20.如权利要求18的变焦镜头，其特征在于，它满足下式3.5＜mIIII＜5.5式中mIIII为长焦位置时第三透镜组的横向放大率。
21.一种变焦镜头，包括具有正折射率的第一透镜组，具有正折射率且距第一透镜组为第一距离的第二透镜组，具有负折射率且距第二透镜组为第二距离的第三透镜组，第一和第二距离在变焦时改变，其特征在于它满足3.0＜fT/fw式中fT为变焦镜头在长焦位置时的焦距，fw为变焦镜头在广角位置时的焦距，其中第二透镜组包括至少第一和第二透镜分组，每一个分组包括一个具有正折射率的正透镜和一个具有负折射率的负透镜，而第二透镜分组中正透镜的阿贝数大于或等于75。
22.如权利要求21的变焦镜头，其特征在于，它满足下式LT/fT＜1.0式中LT为长焦位置上变焦镜头第一个透镜面至成象面的距离。
23.如权利要求21的变焦镜头，其特征在于，它满足下式3.5＜mIIII＜5.5式中mIIII为长焦位置时第三透镜组的横向放大率。
24.一种变焦镜头，包括具有正折射率的第一透镜组，具有正折射率且距第一透镜组为第一距离的第二透镜组，具有负折射率且距第二透镜组为第二距离的第三透镜组，第一和第二距离在变焦时改变，其特征在于它满足3.0＜fT/fw;△DI.II/fT＝-△DII.III/fT，｜△DI.II/fT｜＜0.10式中fT为变焦镜头在长焦位置时的焦距，fw为变焦镜头在广角位置时的焦距，DI.II为变焦时第一距离的变化，DⅡ，Ⅲ为变焦时第二距离的变化。
25.如权利要求24的变焦镜头，其特征在于，它满足下式LT/fT＜1.0式中LT为长焦位置上变焦镜头的第一透镜面距成象面的距离。
26.如权利要求24的变焦镜头，其特征在于，它满足下式3.5＜mIIII＜5.5式中mIIII为长焦位置时第三透镜组的横向放大率。
27.如权利要求24的变焦镜头，其特征在于，第一、第二及第三透镜组为球面透镜。
28.一种变焦镜头，包括具有正折射率的第一透镜组，具有正折射率且距第一透镜组为第一距离的第二透镜组，具有负折射率且距第二透镜组为第二距离的第三透镜组，第一和第二距离在变焦时改变，其特征在于它满足3.0＜fT/fw;LT/fT＜1.03.5＜mIIII＜5.5式中fT为变焦镜头在长焦位置时的焦距，fw为变焦镜头在广角位置时的焦距，LT为长焦位置时变焦镜头第一透镜面至象平面的距离，mIIII为长焦位置时第三透镜组的横向放大率。
29.如权利要求28的变焦镜头，其特征在于，第一、第二及第三透镜组为球面透镜。
30.如权利要求28的变焦镜头，其特征在于，第三透镜组包括具有正折射率的正透镜，且有0.15＜fIIIP/fT＜0.28式中fIIIP为第三透镜组中正透镜的焦距。
31.一种变焦镜头，包括具有正折射率的第一透镜组，具有正折射率且距第一透镜组为第一距离的第二透镜组，具有负折射率且距第二透镜组为第二距离的第三透镜组，第一和第二距离在变焦时改变，其特征在于它满足fI/fT＜0.55｜fII.IIIW/fII.IIIT｜＞5;fII.IIIT＜0式中fI为第一透镜组的焦距，fII.IIIW为广角位置时第二和第三透镜组的复合焦距，fII.IIIT为长焦位置时第二和第三透镜组的复合焦距。
32.如权利要求31的变焦镜头，其特征在于，它满足下式3.0＜fT/fwLT/fT＜1.0式中fT为变焦镜头在长焦位置时的焦距，fw为变焦镜头在广角位置时的焦距。
33.如权利要求31的变焦镜头，其特征在于，第一、第二及第三透镜组为球面透镜。
全文摘要
一种变焦比约为3.5倍的袖珍变焦镜头，包括具有正折射率的第一透镜组、具有正折射率且距第一透镜组为第一距离的第二透镜组及具有负折射率的且距第二透镜组为第二距离的第三透镜组，第一和第二距离在变焦时改变，其中3.0＜f
文档编号G02B15/14GK1097510SQ9310815
公开日1995年1月18日 申请日期1993年7月10日 优先权日1993年7月10日
发明者尹龙圭 申请人:三星航空产业株式会社