專利名稱：變焦鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭，特別是涉及一種輕薄化、成本低、高放大倍率且成像品質(zhì)佳的變焦鏡頭。
背景技術(shù)：
影像擷取裝置，例如數(shù)字相 機或數(shù)字攝影機，通常藉由鏡頭模塊和影像感測器擷取待攝物的影像，其中鏡頭模塊使來自待攝物的光束產(chǎn)生折射并聚集在影像感測器上，接著影像感測器將模擬的光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電子信號，以便進行后續(xù)的影像處理、儲存及傳輸。影像擷取裝置的鏡頭模塊，通常是由三到六個透鏡群(lens group)所組成，且通常透鏡群數(shù)愈少，鏡頭模塊的成本愈低、尺寸愈小。然而，低透鏡群數(shù)的鏡頭模塊，可能無法兼顧到良好成像品質(zhì)與高放大倍率的要求。由此可見，上述現(xiàn)有的鏡頭模塊在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的變焦鏡頭，使其可同時滿足低成本、輕薄化、高放大倍率，及高成像品質(zhì)的要求，實屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的鏡頭模塊存在的缺陷，而提出一種新型結(jié)構(gòu)的變焦鏡頭，所要解決的技術(shù)問題是使其在降低制造成本的前提下，同時實現(xiàn)輕薄化、高放大倍率和高成像品質(zhì)，從而更加適于實用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種變焦鏡頭，自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有負屈光度的第一透鏡群，以及一具有正屈光度的第二透鏡群，其中第二透鏡群包含多個透鏡，且最靠近像側(cè)的透鏡的朝像側(cè)表面具有正值曲率。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的變焦鏡頭，其中所述的第一透鏡群包含多個透鏡，且該些透鏡中最靠近物側(cè)的一透鏡的物側(cè)表面具有正值或負值曲率，該透鏡的像側(cè)表面具有正值曲率。前述的變焦鏡頭，其中所述的第一透鏡群包含多個透鏡，且該些透鏡中最靠近像側(cè)的一透鏡的物側(cè)表面具有正值曲率，該透鏡的像側(cè)表面具有正值或負值曲率。前述的變焦鏡頭，其中所述的第二透鏡群包含多個透鏡，該些透鏡中最靠近物側(cè)的一透鏡的物側(cè)表面具有正值曲率，該透鏡的像側(cè)表面具有負值曲率。前述的變焦鏡頭，其中所述的第二透鏡群包含多個透鏡，該些透鏡中最靠近像側(cè)的一透鏡的物側(cè)表面具有正值或負值曲率。
前述的變焦鏡頭，其中所述的第二透鏡群包含多個透鏡，該些透鏡中最靠近像側(cè)的透鏡的阿貝數(shù)為VDi，且VDi滿足VDi < 30。前述的變焦鏡頭，其中所述的第一透鏡群自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有負屈光度的第一透鏡以及一具有正屈光度的第二透鏡。前述的變焦鏡頭，其中所述的第一透鏡群的該第一透鏡是一球面透鏡，該第二透鏡是一非球面透鏡或一自由曲面透鏡。前述的變焦鏡頭，其中所述的第一透鏡群的該第一透鏡是一玻璃透鏡，該第二透鏡是一塑膠透鏡。前述的變焦鏡頭，其中所述的第二透鏡群自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有正屈光度的第一透鏡，以及一具有負屈光度的第二透鏡。前述的變焦鏡頭，其中所述的第二透鏡群的該第一透鏡與該第二透鏡均是非球面透鏡或自由曲面透鏡。前述的變焦鏡頭，其中所述的第二透鏡群的該第一透鏡是玻璃透鏡、該第二透鏡是塑膠透鏡。前述的變焦鏡頭，還包含一光闌，設(shè)置于該第二透鏡群的該第一透鏡及該第二透鏡之間，或設(shè)置于該第一透鏡群及該第二透鏡群之間；以及一濾光片，設(shè)置于該第二透鏡群及該變焦鏡頭的一成像面之間。前述的變焦鏡頭，其中所述的變焦鏡頭藉由移動該第一透鏡群及/或該第二透鏡群而調(diào)整一倍率。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明變焦鏡頭至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明的變焦鏡頭，能在降低成本、輕薄化的條件下，產(chǎn)生比現(xiàn)有習(xí)知變焦鏡頭更高的放大倍率與更優(yōu)質(zhì)的影像品質(zhì)。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種變焦鏡頭，自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有負屈光度的第一透鏡群，以及一具有正屈光度的第二透鏡群，其中第二透鏡群包含多個透鏡，且最靠近像側(cè)的透鏡的朝像側(cè)表面具有正值曲率。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖IA與圖IB是分別顯示本發(fā)明第一實施例的變焦鏡頭ZL在廣角端及望遠端時各透鏡的位置的示意圖。圖2A與圖2B是分別顯示第一實施例的變焦鏡頭，以波長546nm光束測試在廣角端與望遠端的場曲曲線圖。圖3A與圖3B是分別顯示第一實施例的變焦鏡頭，以波長546nm光束測試在廣角端與望遠端的畸變曲線圖。圖4A與圖4B是分別顯示第二實施例的變焦鏡頭，以波長546nm光束測試在廣角端與望遠端的場曲曲線圖。
圖5A與圖5B是分別顯示第二實施例的變焦鏡頭，以波長546nm光束測試在廣角端與望遠端的畸變曲線圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的變焦鏡頭其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚的呈現(xiàn)。為了方便說明，在以下的實施例中，相同的元件以相同的編號表不。本發(fā)明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了以下描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其他實施例施行，并且本發(fā)明的保護范圍并不受實施例的限定，其以權(quán)利要求的保護 范圍為準。再者，為提供更清楚的描述及更容易理解本發(fā)明，圖式內(nèi)各部分并沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關(guān)尺度相比已經(jīng)被夸張；不相關(guān)的細節(jié)部分也未完全繪示出，以求圖式的簡潔。為達到輕薄化、成本低、高放大倍率、高成像品質(zhì)的要求，本發(fā)明實施例提供一種變焦鏡頭，自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有負屈光度的第一透鏡群，以及一具有正屈光度的第二透鏡群，其中第二透鏡群包含多個透鏡，且最靠近像側(cè)的透鏡的朝像側(cè)表面具有正值曲率(curvature)。此外，第一透鏡群也包含多個透鏡，且該第一透鏡群及/或該第二透鏡群在一光軸上相對移動，以決定該變焦鏡頭的一倍率(zoom ratio)。在本文中，“及/或”意指“以及”或“或者”。此外，較佳地，在該第一透鏡群的多個透鏡中，最靠近物側(cè)的透鏡的朝物側(cè)表面具有正值或負值曲率，較佳為正值；最靠近物側(cè)的透鏡的朝像側(cè)表面具有正值曲率；最靠近像側(cè)的透鏡的朝物側(cè)表面具有正值曲率；最靠近像側(cè)的透鏡的朝像側(cè)表面具有正值或負值曲率，較佳為負值。在此結(jié)構(gòu)下，第一透鏡群的最靠近物側(cè)的透鏡可具有負屈光度，最靠近像側(cè)的透鏡可具有正屈光度。此外，較佳地，在該第二透鏡群的多個透鏡中，最靠近物側(cè)的透鏡的朝物側(cè)表面具有正值曲率；最靠近物側(cè)的透鏡的朝像側(cè)表面具有負值曲率；最靠近像側(cè)的透鏡的朝物側(cè)表面具有正值或負值曲率，較佳為負值。在此結(jié)構(gòu)下，第二透鏡群的最靠近物側(cè)的透鏡可具有正屈光度，最靠近像側(cè)的透鏡可具有負屈光度。此外，較佳地，在該第二透鏡群的多個透鏡中，最靠近像側(cè)的透鏡的阿貝數(shù)為VDi，且VDi滿足以下條件VDi < 30。此外，每個透鏡群各包含至少一非球面透鏡或一自由曲面透鏡，其材質(zhì)可以是塑膠或玻璃；其中，塑膠材質(zhì)可包含，但不限制于，聚碳酸脂(polycarbonate)、環(huán)烯烴共聚物，例如APEL，以及聚酯樹脂，例如0KP4或0KP4HT等。具體而言，玻璃透鏡是以光學(xué)級的玻璃為材料，利用研磨拋光或玻璃模造工藝(glass molding process, GMP)制成,而塑膠透鏡可以是利用聚合物射出成型制成。此外，每一自由曲面透鏡具有至少一連續(xù)光滑曲面(free-form freedom surface),而每一非球面透鏡具有至少一非球面表面，且該非球面表面滿足下列數(shù)學(xué)式
權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭，其特征在于其自物側(cè)至像側(cè)依序包含 一具有負屈光度的第一透鏡群；以及 一具有正屈光度的第二透鏡群，包含一像側(cè)表面，其中該像側(cè)表面具有正值曲率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第一透鏡群包含多個透鏡，且該些透鏡中最靠近物側(cè)的一透鏡的物側(cè)表面具有正值或負值曲率，該透鏡的像側(cè)表面具有正值曲率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第一透鏡群包含多個透鏡，且該些透鏡中最靠近像側(cè)的一透鏡的物側(cè)表面具有正值曲率，該透鏡的像側(cè)表面具有正值或負值曲率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第二透鏡群包含多個透鏡，該些透鏡中最靠近物側(cè)的一透鏡的物側(cè)表面具有正值曲率，該透鏡的像側(cè)表面具有負 值曲率。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第二透鏡群包含多個透鏡，該些透鏡中最靠近像側(cè)的一透鏡的物側(cè)表面具有正值或負值曲率。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第二透鏡群包含多個透鏡，該些透鏡中最靠近像側(cè)的透鏡的阿貝數(shù)為VDi，且VDi滿足VDi < 30。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第一透鏡群自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有負屈光度的第一透鏡以及一具有正屈光度的第二透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第一透鏡群的該第一透鏡是一球面透鏡，該第二透鏡是一非球面透鏡或一自由曲面透鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第一透鏡群的該第一透鏡是一玻璃透鏡，該第二透鏡是一塑膠透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第二透鏡群自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有正屈光度的第一透鏡，以及一具有負屈光度的第二透鏡。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第二透鏡群的該第一透鏡與該第二透鏡均是非球面透鏡或自由曲面透鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的第二透鏡群的該第一透鏡是玻璃透鏡、該第二透鏡是塑膠透鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的變焦鏡頭，其特征在于其還包含 一光闌，設(shè)置于該第二透鏡群的該第一透鏡及該第二透鏡之間，或設(shè)置于該第一透鏡群及該第二透鏡群之間；以及 一濾光片，設(shè)置于該第二透鏡群及該變焦鏡頭的一成像面之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于其中所述的變焦鏡頭藉由移動該第一透鏡群及/或該第二透鏡群而調(diào)整一倍率。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種變焦鏡頭，自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有負屈光度的第一透鏡群，以及一具有正屈光度的第二透鏡群，其中第二透鏡群包含多個透鏡，且最靠近像側(cè)的透鏡的朝像側(cè)表面具有正值曲率。藉此，本發(fā)明的變焦鏡頭，能在降低成本、輕薄化的條件下，產(chǎn)生比現(xiàn)有習(xí)知變焦鏡頭更高的放大倍率與更優(yōu)質(zhì)的影像品質(zhì)。
文檔編號G02B15/177GK102955232SQ20111024127
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者陳榮耀, 鮑昭漢 申請人:佳能企業(yè)股份有限公司