TWI285272B - Variable focus lens assembly - Google Patents

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TWI285272B
TWI285272B TW094108914A TW94108914A TWI285272B TW I285272 B TWI285272 B TW I285272B TW 094108914 A TW094108914 A TW 094108914A TW 94108914 A TW94108914 A TW 94108914A TW I285272 B TWI285272 B TW I285272B
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Gung-Hsuan Ho
Chir-Weei Chang
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Ind Tech Res Inst
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++

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Description

1285272 -; 九、發明說明: … 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種鏡頭,尤指一種應用於影像操 - 裝置的變焦鏡頭者。 . 【先前技術】 • 由於感光元件(CMOS/CCD)的製作技術持續進步,相 對使得影像擷取裝置持續朝向高像素、小體積的方向發 鲁展,常見的影像擷取裝置例如照相手機(Ph〇neCamei·^、 數位攝影機(Digital Video Camera,DVC)、數位相機 (Dlgltal Still Camera,DSC)、以及數位單眼反射相機 (Dighal Signal LensReflex,DSLR)#,無不隨之提昇像素 數目以滿足各種消費者的需求。 ” 就目前相關影像擷取裝置之技術趨勢而言,除了希望 感光元件(CM〇s/CCD)單位尺寸不斷縮小而且感光度持^ j升,更欲令數位操取像素尺寸滿足多數人對於高晝質靜 #態影像以及相片沖洗的需求、提升所提供的像素量、相應 提升數位儲存媒介之儲存容量以及加強數位訊號壓縮處 理,同需要提供足夠像素的動態影像以因應下階段高晝 質影像播放的需求。換言之,現今之開發方向係致力於提 供相對同級產品具有高變焦倍率、高亮度、且輕薄短小之 產品’而配合中高晝素以及中高感光元件尺寸,開發相應 的^/像取4置之變焦鏡頭則將具有相當的市場需求。 回顧k去技術問題,皆在小型化的目標之下無法同時 兼顧所需諸如尺寸、光圈值(Fn。)、視角(F0V)、變焦比(zoom 184J0 5 1285272 :ratio)、以及鏡片片數等的規格。例如,美國專利第 :5,285,316 號案、f 5,396,367 號案、帛 5,978,152 號案、 第 5,359,457 唬案、帛 5,712,733 號案、帛 5,94〇,221 號案、 第5,612,825號案等專利之技術均採四群變焦之設計。 美國專利第5,285,316號案提出7倍變焦6 3職〜 47.972麵、光圈值可達肌。〜2)之内纟,令四群鏡片組之 焦距分別為正、負、正、正排列,採用十片鏡片構成 鏡片組之設計,第三群不動,非球面2面;藉此提供像高 3.3麵、總長67職、口徑14 85軸之設計。美國專 5,396,367號案提出i。倍變焦6 3_〜6。…咖υ μ 之内容,令四群鏡片組之焦距分別為正、負、正、正 =十片鏡片構成四群鏡片組之設計’第三群不動,非球 面3面;藉此提供像高3 3mm 之設計。美國專利第5 978 152二:,15·85_ 61244 c 弟,978,152 號案&出 10 倍變焦 6.3 mm •為正f、n。〜W之内容’令四群鏡片組之焦距分別 U:君正不Γ列,採用十片鏡片構成四群鏡片組之 /7〇2料動,㈣面4面;藉此提供像高3刪,總 長70.2酿、口徑16.3麵之設計。美國專利第η 7 唬案提出7倍變焦6.3mm〜 47 57mm、F 之二 令四群鏡片組之焦距分別為正 7^之内谷’ 編構成四群鏡片組之設計,第三群不動正^ 赭此提供像高3_,總長82 2mm、口〉面, 美國專利第训阳號案則提出12倍變隹^之設計。 73mm、K〜j 75少咖—人 文焦6.3ram〜 内谷,令四群鏡片組之焦距分別為正、 】84]0 1285272 ί二Π::採用—四—計, 二=面之藉二提供像高〜總長 號案提出12化嶽隹η 十吳國專利第5,940,22i 令四群"Λ 5mm、u·47之内容, 7四群鏡片組之焦距分別為正、負 片鏡片構成四群浐H 4 i 正排列,扭用十 藉此提供::=組之,第三群不動,非球面… 一十。暴ra : 〇67麵,總長96·4咖、口徑25.79麵之 *國專利第5,612,奶號案提出12倍變焦63麵〜 73.82mm、;Fn〇〜18之内容,令 … 査、ΓΡ x ,L 7砰統片組之焦距分別為正、 i 一群=採料二片鏡片構成四群㈣組之設計, 弟二群不動,非球面丨面;藉此提 85.8職、口徑2〇 247麵之設計。 〜長 粗』’it知技術中,皆採令第二及,或第四群鏡片 動’不僅在焦距之調整上缺之變化,在提昇像素及意 度會造成整體尺寸益法缩小 ”儿 丁…沄細小之現况下,更使影像倍數受到 义1,以致於無法得到適當倍數之攝影影像,亦造成盔去 :足提高解析度需求之晝素要求。同時,前述習知技術所 知用之鏡片數量較高,導致製造成本亦隨之提高。 々其後’於美國專利第6,788,474號案、第6,587,281號 木^ 6,714,355號案、第6,538,825號案中亦分別提出採 取令第二、第三、第四群鏡片組移動之設計。 美國專利第6J8M74號案提出10倍變焦5 864 mm〜 58·871 mm、Fn。〜2.8之内容,令四群鏡片組之焦距分別為 正、負、正、正排列,採用十一片鏡片構成四群鏡片組之 7 18410 1285272 •設計,第三群移動,非球面2面;藉此提供像高m腿, _ 、心 mm 口徑19 mm之設計。美國專利第6 587 281 號案提出1 〇倍變焦5.864 mm〜58.871 mm、Fn〇〜2’ 8之内 容,令四群鏡片組之焦距分別為正、負、正、正排列,採 用十片鏡構成四群鏡片組之料,第三群移動,非球 面2面’藉此提供像高3 71 _,總長78丨_、口徑W _ 之汉计。關專利第6,714,355號案提出3倍變焦3.⑷麵 #〜1 〇.42麵、Fn。〜2.8之内容,令四群鏡片 '组之焦距分別為 、' 負正正排列,採用十片鏡片構成四群鏡片組 ,设计,第三群移動,非球面1面。美國專利第6,538,825 號案則提出3倍變焦8.〇54〜23 74麵、Fn。〜2 8之内容, 令四群鏡片組之焦距分別為正、負、正、正排列,採用九 片鏡片構成四群鏡片組之設計,第三群移動,非球面2面; 藉此提供像高4 mm之設計。 ’ 然而,採用前述令第二,第三,第四群鏡片組移動之技 •術在變焦倍率上普遍不足,且存在最大光圈值d。)太高 或者存在鏡片數過多之問題,故而仍有著之前的國專: 中無法解決變焦鏡頭微小化之問題。同時,這些美國專利 均無法在微小化之同時更進一步提升鏡頭之亮度、視角及 /或降低鏡片片數,故亦無法降低成本,而且無法針對不 同產品層次需求提供所需之變焦鏡頭。 由於前述習知技術存在有無法兼顧產品微小化與維持 鏡頭的影像品質之需求、高製造成本差等缺點,無法滿足 下世代數位相機/攝影機之取像鏡頭產品的需求。因此,如 18410 8 1285272 何提供具有輕薄柄I t ., 小、低成本、高亮度等特色之纖隹徬頭, 【發明内容】已成目❹待解決的課題。 馨於以上所述習知 供一種兼顧產品微小化廿心士 柄明之一目的係提 焦鏡頭。 先、隹知鏡頭的影像品質之需求之變 頭。本备明之另一目的係提供一種可降低成本之變焦鏡 本發明之再—目的係提供一種 需求之變焦鏡頭,俾接異吝』灰不同產°。層次 、 Λ Λ 1早釭歼產業利用償值。 3二:上揭目的以及其他目的,本發明提供-種變隹鏡 頭,灰本發明之-個態樣中年义J兄 財,從物端到像端依序至少包括:― 叙片組,於變焦時保持固定不動;_焦距:Μ弟、,群 片組,於變隹從声5饮土 …、為負之第二群鏡 焦距為正:第=望遠端時係由物端往像端移動;- 像端往物f 以組’於k:t從廣角至望遠端時係由 :二及一焦距為正之第四群鏡片組,於變 …攸廣角至望运端時係由像端往物 又 滿足下列條件: 夕動,且该變焦鏡頭 18〈丁 + Η < 25 °·15<(Η11 X fw) - (Η χ ft) <〇.55 0.5 < t3l - Τ31 < 1.0 5〇 < f3 χ T31 < 105 其中,H為像高,T為鏡頭總長’ Hu為第一群鏡片 】84]0 9 1285272 組第一片鏡片的直徑、ft為望遠端時之等效焦距、fw為廣 :角立而日守之等效焦距、t3 1為第三群鏡片組第一片鏡片的邊 緣厚度、T31為第三群鏡片組第一片鏡片的中心厚度、f3 為第三群鏡片組之等效焦距。 前述該第一群鏡片組從物端往像端係依序包括第一鏡 =:第二鏡片及第三鏡片,該第一鏡片為負透鏡,第二及 第三鏡片為正透鏡。較佳地,該第一及第二鏡片係組成一 春膠合透鏡,該第三鏡片為彎月形(memscms)正透鏡。 ^該第二群鏡片組從物端往像端係依序包括第四鏡片、 弟五鏡片及第六鏡片,該第四及第五鏡片為負透鏡,第六 鏡片為正透鏡。較佳地,該第五及第六鏡片係組成-膠合 -笫三群鏡片組係包含至少—第七鏡片,其兩面均為 :球面。較佳地,該第七鏡片係為彎月形(職㈣正透 朝向物的表面係為凸面(⑺說X沾也㈣。 鏡片該片組從物端往像端係依序包括第八及第九 =:弟:知片係為負透鏡,該第九鏡片係為正透鏡, 組成-膠合透鏡。 Μ地,該第八及第九鏡月係 於本發明之另—侗能接山 群變焦㈣、如聽採採取四 群鏡片組’從物端往像端 ;:為…- 及第三鏡片,該第 ::具有弟〜、弟二鏡片 透鏡;一焦距為負之第n X弟—及弟二叙片為正 、弟一群鈿片組,從物端往像端係依序 ]〇 18410 1285272 具有第四鏡片、第五鏡片及第六鏡片,該第四及第五鏡片 為負透鏡,第六鏡片為正透鏡;一焦距為正之第三群鏡片 組,係具有至少一第七鏡片,且兩面均為非球面;以及一 焦距為正之第四群鏡片組,從物端往像端係依序包括第八 及第九鏡片,該第八鏡片係為負透鏡,該.第九鏡片係為正
透!兄且至少其一表面為非球面;該變焦鏡頭亦滿足 條件.· J 18 < T ~ Η < 25 0.15 < (Hll X fw) - (Η χ ft) < 〇,55 0.5 < t31 - T31 < 1.0 50 < f3 x T3 1 < l〇5 #其中’ H為像高,T為鏡頭總長,Hu為第—群鏡片 組第一片鏡片的直徑、ft為望遠端時之等效焦距、^ ::時之等效焦距、t31為第三群鏡片組第一片鏡片的邊’ 、、彖居度、T31為第三群鏡片組第—片鏡片的中心厚度 為第三群鏡片組之等效焦距。 又 由上可知,本發明之變焦鏡頭從物端到端,各 群的焦距配置分別A,铱被* 見組 ^置刀別為,弟一群為正,第二群為負,第三群 缴隹1弟Γ鮮為正’光圈位於第二群以及第三群之間。當 二群第Γ面至像端的總長度不變’並且光圈至 而山、度亦不變。從廣角端往望遠端變焦時,第二 =端往像端移動,其作用為變焦群(湖叫 計 像端往物端移動,作為隹 乐一君f攸 第四群作為補償群(1术先兄群(collector),並且協助分 巧補彳貝群(compensator),第四群為從像端往物端 18410 1] 1285272 移動’其作用為補償群。 藉由珂述設計手段便可令變動第三群鏡片組與光圈之 間的距離來分擔第四群作為補償群的功用,使錢之後的 元件口徑變小,進而使得整體鏡頭之總長以及口徑得以縮 2而且’弟三群鏡片組同時扮演了集光的功能,故本群 '"的元件具有兩面非球面設計以在聚焦集光的同時適度的 平衡轴上的球差(sphencal aberrati〇n),故可採用具有較少 =之第三群鏡片組來提供集⑽能力。此外,第四群鏡 、、且中之膠合透鏡可平衡色差(加。made abwau 四群鏡片組之至少有一韭扑品' 1 ^ ^ 有非球面可以減少第四群鏡片組中的 ^數目’並可以扮演平衡場曲⑽WVatm.e)像差的作 sp π ± 1丨又厌南倍率高晝素變焦鏡頭微小化問 Γ同時維持鏡頭的影像品質,採用適合之光感元件作為 =,並降低鏡片片數以符合降低成本的要求,俾針對 不同產品層次需求之變焦鏡頭。故, , 知技術所存在之無法兼顧微、心_ s可解決習 需求、高製造成本差等缺點,相的影像品質之 以下係藉由特定的且f :業利用價值。 式,孰羽… 鈀例說明本發明之實施方 睁解本二 K之人士可由本說明書所揭示之内容輕易地 奢㈣明之其他優點與功效。本發明亦可, =體實施例加以施行或應用,本說明書中的曰項= 可基於不同觀點與應用 頁、,,田即亦 種修飾與變更。 本發明之精神下進行各 ]84]〇 12 1285272 【實施方式】 以下之實施例係進一步詳細說明本發明之技術手段 但並非用以限制本發明之範疇。 請參閱第1至第3圖,本發明提供一種變焦鏡頭1〇〇, 該變焦鏡頭100係採取四群變焦設計,從物端到像端依序 包括焦距分別為正、負、正、正排列之第—群鏡片組η。、 第二群鏡片組12〇、第三群鏡片組13Q、以及第四群鏡片板 140。於本實施例中,復包括一濾波器15〇及一感光元件 160,該第二群鏡片組12〇與第三群鏡片組13〇該之間復包 括一光目170。該遽波器15〇可採用例如光學低_波哭 (Optical Low Pass Fllter, 〇LPF),而該感光元件 i 6〇 係可採 用例如電耦合元件(CCD)或CMOS感應器。 ▲該第-群鏡片、组110於變焦時與像端之距離保持不 變,且第-群鏡片、组110之焦距為正,其從物端往像端(感 ί元件160)係依序包括第-鏡片U、第二鏡片L2及第; Ή 3 0亥苐鏡片L1為負透鏡,第二鏡片及第三 鏡片L3為正透鏡。於本實施例中,該第,以及第-二 鏡片L2係組成—膠合透鏡;而該第三鏡片L3係為-f月 形(_議S)正透鏡,且可使用—片低色散玻璃⑽ 仙叫,以降低望遠端時之横向像差Chr_t】c aberration) ° 該第二群鏡片組120係做為變焦群(vanat〇r)之用,於 k焦Μ角至望遠端時係由物端往像端(感光元件】的)移 動,且第二群鏡片組12G之焦距為負,其從物端往像端係 18410 13 1285272 依序包括第四鏡片L4、第 四栌μ τ 弟五1 兄片L5及第六鏡片L6,該第 四叙片L4及第五鏡片B炎么 铲士人丄一 片L5為負透鏡,第六鏡片L6為正透
、見方;本貫施例中’該繁私U -膠合透鏡。 弟五…5及第六鏡片“係組成 =第三群鏡片组」3〇係做為集光群(ewe 且協助分擔第四群鏡、 ^ ^ 、’’ 〇 做為補償群(compensator), 於變焦從廣角至望遠端時F ) 蒋叙n _ I而4係由像端(感光元件160)往物端 才夕勤,且第三群鏡月) ^ A . 、、 之焦距為正,其係包含一兩面 构為非球面之第七鎧U r, 數旦 片U,可使補償距離縮短且簡化鏡片 数里。於本貫施例中,該 下、乐放 弟鏡片k為言月形(meniscius) 、兄,且朝向物端的表面李 扯丄— 你馮凸面(convex surface)。雖 μ , 罘七鏡片L7為例,惟應說明的是, 口豕弟二群鏡片組j 3〇亦 秘 組裝調整。 θ力鏡片數置以增進成像品質及 該第四群鏡片組14〇俜 ^ _ $做為補^群(compensator)及對 焦砰(iocusing group),於轡隹 ^ 土/从 文焦攸廣角至望遠端時係由像端 (感光兀件160)往物端移動, , ^ 力並5亥弟四群鏡片組140之焦距 為正’其從物端往像端係 p TQ 而你依序包括第八鏡片L8及第九鏡 片L9,该弟八鏡片[8係发ό、乐& x、* β 為負透鏡,該第九鏡片L9係為 正透叙,且至少其一表面盘t 面為非球面。於本實施例中,該第 八叙片L8及第九鏡片飞9俜相忐 -y ./ n . 係、、且成一私合透鏡,用以平衡色 差(chromatic aberration)。 當本發明之變焦鏡頭100進行變焦時,該第-群鏡片 組ι]〇保持固定不動,該光圈]70至像端之總長度亦保持 ]8410 14 1285272 固定不變,經由改變第二群鏡片組1 2 〇、第三君菜执 一〒規片組1 3 〇 與第四群鏡片組1 40間之光軸方向的間距,以客 生不同倍 率的放大倍數,使影像通過濾波器15 0處理成像於节感光 元件160。該變焦鏡頭100更滿足下列條件: u 18 < Τ 4- Η < 25 0.15 < (Hll X fw) + (Η X ft) < 〇·55 0.5 < t31 - T31 < 1.0 50 < f3 x T31 < 105 其中,H為像高,T為鏡頭總長,Hll為第一群鏡片 組110第一片鏡片(即第一鏡片Ll)的直徑、ft為望遠端時 之等效焦距、fw為廣角端時之等效焦距、t3l為第三群鏡 片組130第一片鏡片(即第七鏡片L7)的邊緣厚度、Τ3ι為 第三群鏡片組1 30第一片鏡片(即第七鏡片^7)的中心厚μ 度、f 3為第三群鏡片組1 3 0之等效焦距。 兹以10倍變焦6.3麵〜63mm、FnQl8〜26、 F〇V(2co). 60〜6·6、提供像高3 63 mm,總長75漏、口後 13·5 mm之設計為例,表列規格如下表: 又 ]8410 1285272
Group no.
Surface no.
Radius
Thickness
Index
Vd OBJ:
INFINITY
INFINITY
AIR 49.68147 26.46925 -128.90094 25.12075 56.37644 42.47046 9.24027 -11.58133 10.55698 2 5.102059 0.1
AIR 1.755201 1.587712 27.5795 80 2.839391
Variable 1 4.967505 0.8 2.470402 1.600431 61.3966
AIR 1.773 49.6
AIR 1.678 1.805 55.5Ha 10 -4127.2188
Variable
AIR ST〇:
INFINITY
Variable
AIR 12 7.30088 2.389927 1.603 60 13 10.78903|Variable 14 15 16 17 18 9.02174 1.812612 1.805 25¾
5.09045 5.52336 1.516 64.1 -63.75409 Variable AIR
INFINITY INFINITY 5.801558 8.203371 1.516 AIR 64.1 IMG:
INFINITY 0
AIR z0〇m,:data.
Wide; '决·職C8i5 ^ ;/- \;sl7^7684' : 10.77885 ^^>;^ii;G35B3 ^~^?:\4:76907 ΤΗΪ SI戈 2,00539 0.82957 0.5 THIS16 1:42874 '8.61434 >12.71297 18410 1285272 非球面鏡片之數學式(ASPHERIC CONSTANTS)
(CURV)Y 4 6 8 1 〇
(A)Y + (B)Y + (C)Y + (D)Y (1-(1+K)(CURV)
12 + (E)Y 14 16 18 + (F)Y + (G)Y + (H)Y 20 + (J)Y aspheric D CURV K A B C J E F G H A- 1 0.1 3696977 1.731 68E-09 0.00000E+00 0.00000E+00 A- 2 0.09268675 -4.67747E>09 0.00000E + 00 0.00000E+00 A- 3 -0.01568527 5.81923E-09 -0.074951 1.01 031E-11 1.4 1 2372 1.97908E-1 0 1 9.4391 53 5.31 1 72E-1 8 0.00000E + 00 0.00000E+00 -3.07652E-05 -2.73260E-07 O.OOOOOE+OO 1.05060E-05 -2.31448E-06 O.OOOOOE+OO 3.82652E-04 4.48071 E-06 0.00000E+00
4.69603E-08 O.OOOOOE+OO 2.50695E-07 O.OOOOOE + OO -1.61168E-07 O.OOOOOE + OO
587.6 NM 486.1 - 656.3 NM 參考波長(REFERENCE WAVELENGTH ) 光譜區域(SPECTRAL REGION) POS. 2 POS. 3 *1 = 0.1000 13.7410 1 6.7768 *2 = 1 7.6768 4.0358 1.0000 *3 = 1.4287 8.6143 12.7130 *4 = 2.0054 0.8296 0.5000 *5 = 10.7788 4.7691 1.0000 ^變焦參數(ZOOM PARAMETERS) P〇S. 再由前揭條件分別代表:鏡頭的總長與像高比、鏡頭 孔徑與變焦倍率的關係、第三群鏡片組的尺寸型態、以及 18410 17 1285272 第三㈣片組之尺寸與焦距的關係等特徵,相較於先前技 術而言具有解決變焦鏡頭微小化問題,同時更進—步提升 ,見員勺成像。”,適合光感元件作為咖咖,並降低鏡片 片數,以符合降低成本的要求,進而符合應用於不同產口口 需求的變焦鏡頭。茲以五組具體數值例分別 : 件美國專利前案如第四圖,其中,本發明所設計之 數值貫施例涵蓋1G〜12倍的變焦倍率,適合"Dm,, 1::’Γ:(2ω)6。度,Fn。可達U,在鏡頭總長75mm =,使用鏡片數少至9片,可達到四百萬畫素等級的產品 片组2可知’本發明之變焦鏡頭從物端到像端,各群鏡 君…— 為弟一群為正,第二群為負,第三 群為正,弟四群為正, 一 及第-雜… 先圈170位於弟二群鏡片組!2〇以 弟二鮮鏡片組13〇之間。當變焦時,第—群鏡片 至像端的總長度不變,並 、、’ 變。從廣角端往望遠端變心:;!端的總長度亦不 往像端㈣,盆作;;:=、;; *二群㈣组12G從物端 ::象端往物端移動,作為集光鏡群 =四群鏡片.組]4〇作為補償群(c^2 片組⑷ί從像端往物端移動,其作用為補償群t鏡 圏設Γ手段便可令變動第三群鏡月組130與光 曰的距離來分擔第四群鏡片組140 功用,使光圈170之後的开杜乍為補h群的 頭之维長以及π〜曰 從受小’進而使得整體鏡 , ㈣心小。而且’第三群鏡片組130同 ]84]〇 18 1285272 集光的功能,故具有兩面非球面設計以在聚隹隼 ==適^的平,上的球差&咖―:故 *光的I:1"二至早一鏡片之第三群鏡片組130來提供 =广力。此外’第四群鏡片組M0中之膠合透鏡可平 ,色差⑽聊atlc aberm_),且至少有—非球面可以減少 ::群鏡片 '组14〇t的鏡片數目,並可以扮演平衡場曲 leldcurvature)像差的作用。因此,本發明之變隹鏡頭兼 產品微小化並維持鏡頭的成像品質之需求、降低成本、 ::應用於不同產品層次需求之變焦鏡頭,俾提昇產業利 則貝值m本發明可解決先前技術所存在之益法 ^貝=微小化與維持鏡頭的成像品質之需求、高製造成本 差寺缺點。 以上所述之具體實施例,僅係用以例释本發明之特點 及功效’而非用以限定本發明之可實施料,在未脫離本 揭之精神與技術範脅下,任何運用本發明所揭示内 谷而兀成之等效改變及修飾,均仍應為下述之申浐 圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 意圖; 第1圖係顯示本發明之實施例結構變焦於望立 返端之示 之 第2圖係顯示本發明之實施例結構變焦於中間焦距 不意圖 j 端之示 第3圖係顯示本發明之實施例結構變焦於廣角 意圖;以及 ' 184)0 19 1285272 •第4圖係顯示本發明之數值實施例比較圖表。 、【主要元件符號說明】 100 變焦鏡頭 110 第一群鏡片組 120 第二群鏡片組 130 第三群鏡片組 140 第四群鏡片組 150 濾、波器 160 感光元件 170 光圈 L1 〜L9 第一鏡片〜第九 20 18410

Claims (1)

1285272 十、申請專利範圍: I. 一種變焦鏡頭,由物端到像端依序包括: 一焦距為正之第—群鏡片組,於變焦時保持固定不 動; 焦、距為負之第二群鏡片組,於變焦從廣角至望、袁 端時係由物端往像端移動; U -焦距為正之第三群鏡片組,於變焦從廣角至望、袁 端時係由像端往物端移動;以及 王U 一焦距為正之第四群鏡片組,於變焦從廣角至望遠 端時係由像端往物端移動; 且6亥#焦鏡頭滿足下列條件·· 18 < T + Η < 25 0.15 < (Hll X fw) ^ (Η χ ft) < 〇 55 0.5 < t3 1 — T3 i < i 〇 50 < f3 x T31 < i〇5 其中,H為像高,T為鏡頭總長,Hll為第一群鏡 片組第:片士鏡片的直徑、ft為望遠端時之等效焦距、fw 為廣角端時之等效焦距、t3丨為 於 A 马第一群鏡片組弟一片鏡 片的邊緣厚度、T3 1為第二雜於^ 4 ^」 乐—群4兄片組笫一片鏡片的中心 厚度、f3為第三群鏡片組之等效焦距。 2·如申請專利範圍第1項之轡 _ <又焦鏡頭,其中,該第一群鏡 片組從物端往像端係依序p括 ^ 一 汁巳栝罘一鏡片、第二鏡片及第 三鏡月,該第一鏡片為查谗乂立 ^ 马負透i兄,弟二及第三鏡片為正透 鏡0 ]84]0 21 1285272 3·如申請專利範圍第2項之變焦鏡頭,其中,該第—及第 二鏡片係組成一勝合透鏡。 4. 如:請專利範圍第2項之變焦鏡頭,其中,該第三鏡片 為弩月形(meniscius)正透鏡。 5. 如申請專利範圍第」項之變焦鏡頭,其中,該第二群鏡 片組從物端往像端係依序包括第四鏡片、第五鏡片及第 六鏡片’該第四及第五鏡片為負透鏡,第六鏡片為正透 鏡。 6·:申請專利範圍第5項之變焦鏡頭,其中,該第五及第 鏡片係組成一膝合透鏡。 7 ·如申請專利範圍第1項蠻 乐貞之-焦鏡頭,其中,該第三群鏡 8 士由’、匕3 〉一弟七鏡片,其兩面均為非球面。 •如申凊專利範圍第7項之變焦鏡頭,其中 ::月形(一)正透鏡,且朝向物㈣ 凸面(convex surface)。 9·=申請專利範圍第】項之變焦鏡頭,其中,該第 片組從物端往像端係依序包括第人及第九鏡片,= 鏡片係為負透鏡,該第九鏡片係 " 表面為非球面。 +為正透鏡,且至少其- 1 〇·如申請專利範圍第9 力锫Η尨,i …、鏡頭其中,該第八及第 九叙片係組成一膠合透鏡。 乐 u·如申請專利範圍第!項之變焦鏡 位方4筮-我拉U / G估光圈,係 方、弟一群叙片組與第三群鏡片組之間。 12.如申請專利範圍第n …、鏡頌,其中,該光圈至 18410 22 1285272 该像端之總長度於變焦時固定不變。 13 ·如申凊專利範圍第1項之變焦鏡頭,復包括一濾波器及 至少一感光元件。 14·如申請專利範圍第丨3項之變焦鏡頭,其中,該濾波器 ί;為光學低通滤波器(Optical Low Pass Filter, OLPF) 〇 15 ·如申請專利範圍第13項之變焦鏡頭,其中 件係為一電輕合元件(CCD)。 16.如申凊專利範圍第13項之變焦鏡頭,其中,該感光元 件係為一 CMOS感應器。 種變焦鏡頭,由物端到像端依序包括·· 々焦,為正之第―群鏡片組’從物端往像端係依序 '类於势 ^及弟-鏡片,该第-鏡片為負 透叙,弟二及第三鏡片為正透鏡; 巧貝 且有;m第二群鏡片組’從物端往像端係依序 片為負透鏡,第六鏡片為正透鏡;及弟五鏡 一焦距為正之第三群鏡片組,係且有至小一〜 月,且兩面均為非球面,·以及八弟七鏡 一焦距為正之第四群鏡月組,從山· 包括第八及第九鏡片,該第八/像&係依序 鏡月係為正透鏡,且至少A '、為負透鏡,該第九 日^隹灶乂其―表面為非球面; 且忒隻焦銃頭滿足下列條件: ]8<Τ + H<25 18410 23 1285272 0.15 < (Hll x fw) - (Η X ft) < 0 55 0.5 < t31 - T31 < i.o 50 < f3 x T31 < l〇5 其中,H為像高,T為鏡頭總長,Hu為第铲 片組第一片鏡片的直徑、ft為望遠端時之等效焦距、二 為廣角端時之等效焦距、t31為第三群鏡片組第一片^ 片的邊緣厚度、TM為第三群鏡片組第一片鏡片的中: 厚度、f3為第三群鏡片組之等效焦距。 18· $申請專利範圍第17項之變焦鏡頭,其中,該第一及 弟一鏡片係組成一膠合透鏡。 19.如申:專利範圍第17項之變焦鏡頭,其令,該第三鏡 片為彎月形(meniscius)正透鏡。 2〇·如申請專利範圍第17項之變焦鏡頭,其中,該第五及 第六鏡片係組成一膠合透鏡。 21. 如申請專利範圍第17項之變焦鏡頭,其中,該第七鏡 片係為彎月形(meniscms)正透鏡,且朝向物端的表面 為凸面(convex surface)。 22. ^申請專利範圍第17項之變焦鏡頭,其中,該第八及 第九鏡片係組成一膠合透鏡。 23. 如申請專利範圍第17項之變焦鏡頭,復包括一光圈, 係位於第二群鏡片組與第三群鏡片組之間。 ‘如申請專利範圍第23項之變焦鏡頭,其中,該光圈至 該像端之總長度於變焦時固定不變。 25.如申請專利範圍第17項之變焦鏡頭,復包括—渡波器 18410 24 1285272
26·如申請專利範圍第25項之變焦鏡頭,其中,該濾波器 係為—光學低通滤波器(Optical Low Pass Filter, 〇lpf) 〇 27.如申請專利範圍第25項之變焦鏡頭,其中,該感光元 件係為一電耦合元件(CCD)。 28·如申請專利範圍第25項之變焦鏡頭,其中,該感光元 件係為一 CMOS感應器。
及第四群鏡片組則係分別獨 立由像端往物端 該第二群 移動。 184]〇 25
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