TWI410673B - 變焦鏡頭 - Google Patents

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TWI410673B
TWI410673B TW098102564A TW98102564A TWI410673B TW I410673 B TWI410673 B TW I410673B TW 098102564 A TW098102564 A TW 098102564A TW 98102564 A TW98102564 A TW 98102564A TW I410673 B TWI410673 B TW I410673B
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Ching Lung Lai
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Description

變焦鏡頭
本發明是有關於一種鏡頭，且特別是有關於一種變焦鏡頭。
請參照圖1，美國專利編號US5552937之專利案揭露的變焦鏡頭100包括一第一透鏡群110以及一第二透鏡群120。第一透鏡群110由三片透鏡112、114、116所組成，而第二透鏡群120由四片透鏡122、124、126、128所組成。在變焦鏡頭100中，為了消除像差(image aberration)與色差(chromatic aberration)，第一透鏡群110與第二透鏡群120皆使用一片以上的非球面透鏡(aspheric lens)。也就是說，變焦鏡頭100使用較多的非球面透鏡來實現廣角的目的。
雖然非球面透鏡對矯正像差的效果很好，但使用過多的非球面透鏡在量產時需有更嚴格的公差(tolerance)要求，若在量產時沒有控制好公差，將會導致整體良率下降。此外，由於非球面透鏡的成本較高，使用過多的非球面透鏡也會導致變焦鏡頭100的成本提高。
請參照圖2，美國專利編號US6839183之專利案揭露的變焦鏡頭200包括一第一透鏡群210、一第二透鏡群220以及一第三透鏡群230。第一透鏡群210由三片透鏡212、214、216所組成，第二透鏡群220由三片透鏡222、224、226所組成，而第三透鏡群230由一片透鏡232所組成。 此外，變焦鏡頭200更包括一孔徑光欄(aperture stop)240，可移動地配置在第一透鏡群210與第二透鏡群220之間。
變焦鏡頭200在變焦(zoom in/zoom out)時，孔徑光欄240需跟著移動，所以變焦鏡頭200需要非常複雜的連動機構。此不僅會造成變焦鏡頭200的體積變大，還會增加變焦鏡頭200的生產成本。
本發明提供一種變焦鏡頭，其具有紅外線矯正、大光圈、廣角與小體積的優點。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提出一種變焦鏡頭，其包括一第一透鏡群以及一第二透鏡群。第一透鏡群具有負屈光度(negative refractive power)，且第一透鏡群包括從一物側至一像側依序排列的一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡。第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡的屈光度分別為負、負、正。第二透鏡群具有正屈光度，並配置於第一透鏡群與像側之間。第二透鏡群包括從一物側(object side)至一像側(image side)依序排列的一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡以及一第八透鏡。第四透鏡至第八透鏡的屈光度依序為正、負、正、負、正。第一透鏡群的有效焦距為f1，而第二透鏡群的有效焦距為f2。第一透鏡群與第二透鏡群適於在物側與像側之間移動，以使變焦鏡頭在廣角端 與望遠端之間切換。當變焦鏡頭切換至廣角端，其有效焦距為fw 。變焦鏡頭符合-2.8<f1/fw <-2.5及0.75<|f1/f2|<0.9。
在本發明之一實施例中，第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡各為一球面透鏡，而第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡及第八透鏡至少其一為一非球面透鏡。在本發明之一實施例中，第四透鏡為非球面透鏡。
在本發明之一實施例中，第一、第二及第三透鏡依序為一凸面朝向物側的凸凹透鏡、一雙凹透鏡、及一凹面朝向像側的凹凸透鏡。在本發明之另一實施例中，第一、第二及第三透鏡依序為一凸面朝向物側的凸凹透鏡、一雙凹透鏡、及一凸面朝向物側的平凸透鏡。
在本發明之一實施例中，第五透鏡與第六透鏡構成一第一雙膠合透鏡。在本發明之一實施例中，第五透鏡與第六透鏡至少其一的阿貝數(Abbe number)大於80。在本發明之一實施例中，第七透鏡與第八透鏡構成一第二雙膠合透鏡。在本發明之一實施例中，第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡與第八透鏡至少其一的阿貝數大於65。
在本發明之一實施例中，第四、第五、第六、第七及第八透鏡依序為一雙凸透鏡、一凸面朝向物側的凸凹透鏡、一雙凸透鏡、一凸面朝向物側的凸凹透鏡及一凹面朝向像側的凹凸透鏡。
在本發明之一實施例中，當第一透鏡群與第二透鏡群朝遠離彼此的方向移動時，變焦鏡頭由望遠端往廣角端切換。在本發明之一實施例中，當第一透鏡群與第二透鏡群 朝接近彼此的方向移動時，變焦鏡頭由廣角端往望遠端切換。
在本發明之一實施例中，變焦鏡頭更包括一孔徑光欄。孔徑光欄位於第一透鏡群與第二透鏡群之間，並相對於變焦鏡頭固定不動。在本發明之一實施例中，孔徑光欄至位於像側的一成像面的距離為D，且在變焦鏡頭切換至廣角端時，第一透鏡之面向物側的一表面與變焦鏡頭之一光軸相交的交點至成像面的距離為T1 ，其中D/T1 >0.5。在本發明之一實施例中，在變焦鏡頭切換至望遠端時，第一透鏡之面向物側的一表面與變焦鏡頭之一光軸相交的交點至成像面的距離為T2 ，其中D/T2 >0.6。
在本發明之一實施例中，第一透鏡具有一面向物側的第一表面與一面向像側的第二表面。第二表面的通光孔徑為C21 ，且第二表面的的曲率半徑為R21 ，其中C21 /(2R21 )<0.921。在本發明之一實施例中，當變焦鏡頭切換至廣角端時，位於像側的一成像面上的70%成像高度的光學畸變與100%成像高度的光學畸變的比率為x，其中0.4≦x≦0.5。
在本發明之一實施例中，第一透鏡至第八透鏡的材質包括玻璃或塑膠。
在本發明之一實施例中，變焦鏡頭更包括一去紅外線濾波片(IR cut filter)，配置於第三透鏡與第四透鏡之間。
本發明實施例之變焦鏡頭藉由第一透鏡群與第二透鏡群的屈光度為負、正的組合，並搭配較少的非球面透鏡 即可有效減低像差與達到廣角的目的。此外，本發明實施例之變焦鏡頭在變焦的過程中，孔徑光欄固定不動，所以在連動機構的設計上較為簡單。再者，由於第二透鏡群的部分透鏡具有較高的阿貝數，當去紅外線濾波片On/Off切換時，可使得可見光與近紅外光在成像時，其聚焦面可在相同平面上，而可有效降低色差。如此，變焦鏡頭除了可縮小體積，及降低生產成本外，更具有較佳的成像品質。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本發明。
第一實施例
圖3A至圖3C是本發明第一實施例之變焦鏡頭的焦距為望遠端、中間位置與廣角端的示意圖。請參照圖3A至圖3C，變焦鏡頭300包括一第一透鏡群310以及一第二透鏡群320。第一透鏡群310與第二透鏡群320的屈光度分別為負、正。第一透鏡群310包括從一物側至一像側依序排列的一第一透鏡312、一第二透鏡314以及一第三透鏡 316。第一透鏡312、第二透鏡314以及第三透鏡316的屈光度分別為負、負、正。第二透鏡群320配置於第一透鏡群310與像側之間。第二透鏡群320包括從物側至像側依序排列的一第四透鏡322、一第五透鏡324、一第六透鏡326、一第七透鏡328及一第八透鏡329。第四透鏡322至第八透鏡329的屈光度分別為正、負、正、負、正。第一透鏡群310的有效焦距為f1，而第二透鏡群320的有效焦距為f2。第一透鏡群310與第二透鏡群320適於在物側與像側之間移動，以使變焦鏡頭300在廣角端與望遠端之間切換。當變焦鏡頭300切換至廣角端，其有效焦距為fw 。其中，變焦鏡頭300符合-2.8<f1/fw <-2.5及0.75<|f1/f2|<0.9。在本實施例中，第一透鏡312至第八透鏡329的材質例如是玻璃或塑膠。
在上述之變焦鏡頭300中，第一透鏡312、第二透鏡314及第三透鏡316例如為球面透鏡。第四透鏡322、第五透鏡324、第六透鏡326、第七透鏡328及第八透鏡329至少其中之一是一非球面透鏡，而本實施例以第四透鏡322是非球面透鏡為例。
在本實施例中，第一透鏡312例如是一凸面(表面S1)朝向物側的凸凹透鏡，第二透鏡314是一雙凹透鏡，而第三透鏡316是一凹面(表面S6)朝向像側的凹凸透鏡。另外，第四透鏡322是一雙凸透鏡，第五透鏡324是一凸面(表面S12)朝向物側的凸凹透鏡，第六透鏡326是一雙凸透鏡，第七透鏡328是一凸面(表面S15)朝向物側的凸凹透 鏡，而第八透鏡329是一凹面(表面S18)朝向像側的凹凸透鏡。在本實施例中，第一透鏡312具有一面向物側的第一表面(表面S1)與一面向像側的第二表面(表面S2)，其中第一透鏡312的第二表面S2的通光孔徑為C21 ，詳細地說，通光孔徑即為光束通過第二表面S2之大小，而第二表面S2的曲率半徑為R21 ，且C21 /(2R21 )<0.921。
在本實施例中，第五透鏡324與第六透鏡326構成一第一雙膠合透鏡325，其中第五透鏡324朝向像側的表面與第六透鏡326朝向物側的表面具有相同曲率半徑(即表面S13)。此外，第五透鏡324與第六透鏡326至少其中之一的阿貝數大於80，而本實施例是以第六透鏡326的阿貝數大於80為例。詳細來說，由於第六透鏡326的阿貝數大於80，因此，當不同波長的光線通過第六透鏡326時，其色散程度會較小。如此，當變焦鏡頭300使用在可見光與紅外光成像時，不同波長的成像位置將會較佳地聚焦於相同的平面上，進而可有效消除色差。本實施例之第六透鏡326所使用的材質例如是超低色散鏡片(Extra low Dispersion glass,ED glass)的材質。此外，變焦鏡頭300更包括一孔徑光欄330，位於第一透鏡群310與第二透鏡群320之間，並相對於變焦鏡頭300固定不動。
當第一透鏡群310與第二透鏡群320朝接近彼此的方向移動時，變焦鏡頭300由廣角端(wide-end)往望遠端(tele-end)切換，亦即是，變焦鏡頭300的焦距可從廣角端變成中間位置(middle focal length region)或從中間位置變 成望遠端。反之，當第一透鏡群310與第二透鏡群320朝遠離彼此的方向移動時，變焦鏡頭300由望遠端往廣角端切換，也就是說，變焦鏡頭300的焦距可從中間位置變成廣角端或從望遠端變成中間位置。需注意的是，在變焦的過程中，孔徑光欄330是固定不動的。
在本實施例中，孔徑光欄330至位於像側的一成像面P1的距離定義為D，且在變焦鏡頭300切換至往廣角端時，第一透鏡312之面向物側的表面S1與變焦鏡頭300之光軸L相交的交點P2至成像面P1的距離定義為T1 ，其中D/T1 >0.5。而在變焦鏡頭300切換至往望遠端時，第一透鏡312之面向物側的表面S1與光軸L的交點P2至成像面P1的距離定義為T2 ，其中D/T2 >0.6。如此，可限制變焦鏡頭300的厚度，而可縮小變焦鏡頭300的體積。
另外，當變焦鏡頭300切換至廣角端時，位於像側的成像面P1上的70%成像高度的光學畸變與100%成像高度的光學畸變的比率為x，其中0.4≦x≦0.5，換言之，變焦鏡頭300在變焦過程中會具有較佳的成像品質。
在本實施例中，變焦鏡頭300更包括一去紅外線濾波片340，配置於第三透鏡316與第四透鏡322之間。在本實施例中，去紅外線濾波片340是位於第三透鏡316與孔徑光欄330之間，並承靠於孔徑光欄330，如圖3A所示。詳細來說，當變焦鏡頭300於白天使用時，位於第三透鏡316與孔徑光欄330之間的去紅外線濾波片340將可濾除大部分的紅外光，而來自物側的一物體光束(未繪示)會成 像於成像面P1上，其中成像於成像面P1上的波長主要是可見光。然而，當變焦鏡頭300於夜晚使用時，由於來自物側的可見光較弱，此時，可移除位於第三透鏡316與孔徑光欄330之間的去紅外線濾波片340，以使來自物側的紅外光成像於成像面P1上。然而，一般透鏡會對不同波長產生色散作用，因此，可見光與紅外光無法聚焦於相同距離的平面上，進而會造成色差現象。為了克服上述色差問題，本實施例於第二透鏡群320內使用阿貝數大於80的第六透鏡326(或第五透鏡324)，如此，當變焦鏡頭300於白天與夜晚使用時，便會具有較佳的成像品質。
本實施例之變焦鏡頭300是使用七片球面透鏡加上一片非球面透鏡的組合，並搭配第一透鏡群310與第二透鏡群320屈光度分別為負與正，來減低像差與達到廣角的目的，其中變焦鏡頭300符合-2.8<f1/fw <-2.5及0.75<|f1/f2|<0.9。另外，由於非球面透鏡的數量較少，而可節省非球面透鏡的成本，進而可提高生產良率。此外，在變焦的過程中，孔徑光欄330固定不動，因此變焦鏡頭300的連動機構較為簡單，如此不僅能降低成本，還可使變焦鏡頭300具有小體積的優點。
承上述，變焦鏡頭300具有廣角及大光圈(aperture)的特性。第一透鏡群310具有調焦(focus)功能，第二透鏡群320則具有變焦(zoom)的功能。另外，由於第五透鏡324與第六透鏡326至少其中之一的阿貝數大於80，而可有效消除色差。
以下內容將舉出變焦鏡頭300之一實施例，然而，下文中所列舉的數據資料並非用以限定本發明，任何熟習此項技術之人士在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明之範疇內。
在表一中，曲率半徑是指每一表面之曲率半徑，間距是指兩相鄰表面間之距離。舉例來說，表面S1之間距，即表面S1至表面S2間之距離。備註欄中各透鏡所對應之厚度、折射率與阿貝數請參照同列中各間距、折射率與阿貝數對應之數值。此外，表面S1、S2是第一透鏡312的兩表面，表面S3、S4是第二透鏡314的兩表面，而表面S5、S6是第三透鏡316的兩表面。表面S7、S8是去紅外 線濾波片的兩表面，表面S9是孔徑光欄330的表面。表面S10、S11是第四透鏡322的兩表面，表面S12是第五透鏡324朝向物側的表面，表面S13是第五透鏡324與第六透鏡326接觸的表面，表面S14是第六透鏡326的朝向像側的表面，表面S15、S16是第七透鏡328的兩表面，表面S17、S18是第八透鏡的兩表面。在本實施例中，變焦鏡頭300用於成像時，像側可設置一影像感測元件，如電荷耦合元件(charge coupled device,CCD)影像感測元件或互補性氧化金屬半導體(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)影像感測元件。
承上述，表面S10、S11為非球面，而非球面的公式如下：
其中，X為光軸L方向之偏移量。R是密切球面(osculating sphere)的半徑，也就是接近光軸處的曲率半徑(如表格內S10、S11的曲率半徑)。K為圓錐常數(conic constant)。H是非球面高度，即為從透鏡中心往透鏡邊緣的高度，從公式中可得知，不同的H會對應出不同的X值。A、B、C、D為非球面係數(aspheric coefficient)。表面S10、S11的非球面係數及K值如表二所示：
在表三中分別列出變焦鏡頭300之焦距為廣角端、中間位置及望遠端時的一些重要參數值，包括有效焦距(effective focal length,EFL)、視場角(field of view,FOV)、F數值及可變間距d1、d2、d3。
由於本實施例之變焦鏡頭300的F數值可小至1.4，所以具有光圈較大的優點。此外，變焦鏡頭300在廣角端的視場角可達127.5度，所以具有廣角的優點。此外，從表一與表三可得知，在本實施例中，f1例如為-7.516毫米，f2例如為9.499毫米，且fw 例如為2.8毫米，但本發明不以此為限。另外，由表一、表二及表三可得知，在本實施例中，C21 例如為12.44毫米，且R21 例如為6.76毫米。
圖4A至圖4C中的縱向球差(longitudinal spherical aberration)、畸變(distortion)、像散場曲(astigmatic field curves)及橫向色差(lateral color)顯示變焦鏡頭300的焦距為望遠端、中間位置及廣角端時皆有良好的成像品質。因 此，本實施例之變焦鏡頭300可在維持良好成像品質的前提下，達到小體積及低成本的優點。此外，由圖4C可知，當變焦鏡頭300處於廣角端時，位於像側的成像面P1上的70%成像高度的光學畸變例如為-22.25%，且100%成像高度的光學畸變例如為-47.2%。
第二實施例
圖5A至圖5C是本發明第二實施例之變焦鏡頭的焦距為望遠端、中間位置與廣角端的示意圖。請同時參考圖5A至圖5C與圖3A至圖3C，本實施例之變焦鏡頭400與前實施例之變焦鏡頭300結構相似，惟二者不同處在於，第三透鏡316a為一凸面朝向物側的平凸透鏡，且第七透鏡328與第八透鏡329構成一第二雙膠合透鏡327，其中第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡328與第八透鏡329至少其中之一的阿貝數大於65，而本實施例是以第八透鏡329的阿貝數大於65為例。
在本實施例中，變焦鏡頭400與變焦鏡頭300結構相似，因此，變焦鏡頭400同樣具有變焦鏡頭300所提及的優點，在此便不再贅述。
同樣地，以下內容將舉出變焦鏡頭400之一實施例，然而，下文中所列舉的數據資料並非用以限定本發明，任何熟習此項技術之人士在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明之範疇內。
〈表四〉
在表四中，曲率半徑是指每一表面之曲率半徑，間距是指兩相鄰表面間之距離。舉例來說，表面S1之間距，即表面S1至表面S2間之距離。備註欄中各透鏡所對應之厚度、折射率與阿貝數請參照同列中各間距、折射率與阿貝數對應之數值。此外，表面S1、S2是第一透鏡312的兩表面，表面S3、S4是第二透鏡314的兩表面，而表面S5、S6是第三透鏡316a的兩表面。表面S7、S8是去紅外線濾波片的兩表面，表面S9是孔徑光欄330的表面。表面S10、S11是第四透鏡322的兩表面。表面S12是第五透鏡324的朝向物側的表面，表面S13是第五透鏡324與第六透鏡326接觸的表面，而表面S14是第六透鏡326朝向像側的表面。表面S15是第七透鏡328的朝向物側的表面，表面S16是第七透鏡328與第八透鏡329接觸的表面，S17是第八透鏡329朝向像側的表面。同樣地，變焦鏡頭 400用於成像時，像側可設置影像感測元件，如電荷耦合元件或互補性氧化金屬半導體影像或測元件。
承上述，表面S10、S11為非球面，而非球面的公式如下：
其中，X為光軸L方向之偏移量。R是密切球面(osculating sphere)的半徑，也就是接近光軸處的曲率半徑(如表格內S10、S11的曲率半徑)。K為圓錐常數(conic constant)。H是非球面高度，即為從透鏡中心往透鏡邊緣的高度，從公式中可得知，不同的H會對應出不同的X值。A、B、C、D為非球面係數(aspheric coefficient)。表面S10、S11的非球面係數及K值如表五所示：
在表六中分別列出變焦鏡頭400之焦距為廣角端、中間位置及望遠端時的一些重要參數值，包括有效焦距(effective focal length,EFL)、視場角(field of view,FOV)、F數值及可變間距d1、d2、d3。
由於本實施例之變焦鏡頭400的F數值可小至1.3，所以具有光圈較大的優點。此外，變焦鏡頭400在廣角端的視場角可達125.3度，所以具有廣角的優點。此外，從表四與表六可得知，在本實施例中，f1例如為-7.674毫米，f2例如為9.068毫米，且fw 例如為2.99毫米，但本發明不以此為限。另外，由表四、表五及表六可得知，在本實施例中，C21 例如為10.24毫米，且R21 例如為5.62毫米。
圖6A至圖6C中的縱向球差(longitudinal spherical aberration)、畸變(distortion)、像散場曲(astigmatic field curves)及橫向色差(lateral color)顯示變焦鏡頭400的焦距為望遠端、中間位置及廣角端時皆有良好的成像品質。因此，本實施例之變焦鏡頭400可在維持良好成像品質的前提下，達到小體積及低成本的優點。此外，由圖6C可知，當變焦鏡頭400處於廣角端時，位於像側的成像面P1上的70%成像高度的光學畸變例如為-22.04%，且100%成像高度的光學畸變例如為-47.98%。
綜上所述，本發明實施例之變焦鏡頭具有下列之一或部分或全部的優點：
1.本發明實施例之變焦鏡頭在變焦的過程中，孔徑光欄固定不動，所以連動機構的設計上較為簡單。如此，不僅變焦鏡頭的體積可以縮小，而且生產成本也可以降低。
2.本發明實施例之變焦鏡頭使用較少的非球面透鏡，可節省非球面透鏡的成本，而可提高生產良率。所以，本發明之變焦鏡頭的生產成本較低。
3.本發明實施例之變焦鏡頭使用於可見光或紅外光成像時，可改善色差而具有較佳的成像品質。
4.本發明實施例之變焦鏡頭具有光圈大與廣視角的優點。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
100、200、300、400‧‧‧變焦鏡頭
110、210、310‧‧‧第一透鏡群
120、220、320‧‧‧第二透鏡群
230‧‧‧第三透鏡群
112、114、116、122、124、126、128、212、214、216、222、224、226、232‧‧‧透鏡
240、330‧‧‧孔徑光欄
312‧‧‧第一透鏡
314‧‧‧第二透鏡
316、316a‧‧‧第三透鏡
322‧‧‧第四透鏡
324‧‧‧第五透鏡
326‧‧‧第六透鏡
328‧‧‧第七透鏡
329‧‧‧第八透鏡
325‧‧‧第一雙膠合透鏡
327‧‧‧第二雙膠合透鏡
340‧‧‧去紅外線濾波片
P1‧‧‧成像面
P2‧‧‧交點
L‧‧‧光軸
S1~S18‧‧‧表面
D、T1、T2‧‧‧距離
圖1是習知一種變焦鏡頭的示意圖。
圖2是習知一種變焦鏡頭的焦距為廣角端、中間位置與望遠端的示意圖。
圖3A至圖3C分別是本發明一實施例之變焦鏡頭的焦距為望遠端、中間位置與廣角端的示意圖。
圖4A至圖4C分別是圖3A至圖3C之變焦鏡頭的焦距為望遠端、中間位置與廣角端時的光學品質參考圖像。
圖5A至圖5C是本發明另一實施例之變焦鏡頭的焦距為望遠端、中間位置與廣角端的示意圖。
圖6A至圖6C分別是圖5A至圖5C之變焦鏡頭的焦距為望遠端、中間位置與廣角端時的光學品質參考圖像。
300‧‧‧變焦鏡頭
310‧‧‧第一透鏡群
320‧‧‧第二透鏡群
330‧‧‧孔徑光欄
312‧‧‧第一透鏡
314‧‧‧第二透鏡
316‧‧‧第三透鏡
322‧‧‧第四透鏡
324‧‧‧第五透鏡
326‧‧‧第六透鏡
328‧‧‧第七透鏡
329‧‧‧第八透鏡
325‧‧‧第一雙膠合透鏡
340‧‧‧去紅外線濾波片
P1‧‧‧成像面
P2‧‧‧交點
L‧‧‧光軸
S1~S18‧‧‧表面
D、T2‧‧‧距離

Claims (19)

  1. 一種變焦鏡頭，包括：一第一透鏡群，具有負屈光度，該第一透鏡群包括從一物側至一像側依序排列的一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡，且該第一透鏡、該第二透鏡及該第三透鏡的屈光度分別為負、負、正；以及一第二透鏡群，具有正屈光度，並配置於該第一透鏡群與該像側之間，該第二透鏡群包括從該物側至該像側依序排列的一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡以及一第八透鏡，且該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡、該第七透鏡以及該第八透鏡的屈光度依序為正、負、正、負、正，其中，該第一透鏡群的有效焦距為f1，該第二透鏡群的有效焦距為f2，而該第一透鏡群與該第二透鏡群適於在該物側與該像側之間移動，以使該變焦鏡頭在一廣角端與一望遠端之間切換，當該變焦鏡頭切換至該廣角端時，其有效焦距為fw ，而-2.8<f1/fw<-2.5及0.75<|f1/f2|<0.9。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中該第一透鏡、該第二透鏡及該第三透鏡各為一球面透鏡，而該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡、該第七透鏡及該第八透鏡至少其一為一非球面透鏡。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之變焦鏡頭，其中該第四透鏡為該非球面透鏡。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中該第 一透鏡、該第二透鏡及該第三透鏡依序為一凸面朝向該物側的凸凹透鏡、一雙凹透鏡及一凹面朝向該像側的凹凸透鏡。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中該第一透鏡、該第二透鏡及該第三透鏡依序為一凸面朝向該物側的凸凹透鏡、一雙凹透鏡及一凸面朝向該物側的平凸透鏡。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中該第五透鏡與該第六透鏡構成一第一雙膠合透鏡。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之變焦鏡頭，其中該第五透鏡與該第六透鏡至少其一的阿貝數大於80。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之變焦鏡頭，其中該第七透鏡與該第八透鏡構成一第二雙膠合透鏡。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之變焦鏡頭，其中該第五透鏡、該第六透鏡、該第七透鏡與該第八透鏡至少其一的阿貝數大於65。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡、該第七透鏡及該第八透鏡依序為一雙凸透鏡、一凸面朝向該物側的凸凹透鏡、一雙凸透鏡、一凸面朝向該物側的凸凹透鏡及一凹面朝向該像側的凹凸透鏡。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中當該第一透鏡群與該第二透鏡群朝遠離彼此的方向移動時，該變焦鏡頭由該望遠端往該廣角端切換。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中當該第一透鏡群與該第二透鏡群朝接近彼此的方向移動時，該變焦鏡頭由該廣角端往該望遠端切換。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，更包括一孔徑光欄，位於該第一透鏡群與該第二透鏡群之間，並相對於該變焦鏡頭固定不動。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之變焦鏡頭，其中該孔徑光欄至位於該像側的一成像面的距離為D，且在該變焦鏡頭切換至該廣角端時，該第一透鏡之面向該物側的一表面與該變焦鏡頭之一光軸相交的交點至該成像面的距離為T1 ，其中D/T1 >0.5。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之變焦鏡頭，其中該孔徑光欄至位於該像側的一成像面的距離為D，且在該變焦鏡頭切換至該望遠端時，該第一透鏡之面向該物側的一表面與該變焦鏡頭之一光軸相交的交點至該成像面的距離為T2 ，其中D/T2 >0.6。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中該第一透鏡具有一面向該物側的第一表面與一面向該像側的第二表面，該第二表面的通光孔徑為C21 ，且該第二表面的曲率半徑為R21 ，其中C21 /(2R21 )<0.921。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中當該變焦鏡頭切換至該廣角端時，位於該像側的一成像面上的70%成像高度的光學畸變與100%成像高度的光學畸變的比率為x，其中0.4≦x≦0.5。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡、該第七透鏡及該第八透鏡的材質包括玻璃或塑膠。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡頭，更包括一去紅外線濾波片，配置於該第三透鏡與該第四透鏡之間。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109459836A (zh) * 2015-08-11 2019-03-12 大立光电股份有限公司 影像撷取镜片组及取像装置
TWI769714B (zh) * 2020-09-29 2022-07-01 南韓商三星電機股份有限公司 光學成像系統
TWI778498B (zh) * 2021-01-19 2022-09-21 揚明光學股份有限公司 投影鏡頭

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4912238B2 (ja) * 2007-07-09 2012-04-11 キヤノン株式会社 撮像装置及び交換レンズ装置
CN102129120B (zh) * 2010-01-14 2012-05-16 佛山普立华科技有限公司 投影镜头
TWI460466B (zh) * 2010-11-09 2014-11-11 Asia Optical Co Inc Zoomable short focus projection lens
TWI480620B (zh) * 2010-11-09 2015-04-11 Asia Optical Co Inc Zoom projection lens
TWI402556B (zh) * 2010-11-10 2013-07-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 變焦投影鏡頭
KR101994284B1 (ko) 2013-01-11 2019-09-30 한화테크윈 주식회사 줌 렌즈계
TWI507727B (zh) 2013-04-30 2015-11-11 Young Optics Inc 變焦鏡頭
US9316808B1 (en) 2014-03-16 2016-04-19 Hyperion Development, LLC Optical assembly for a wide field of view point action camera with a low sag aspheric lens element
US9726859B1 (en) * 2014-03-16 2017-08-08 Navitar Industries, Llc Optical assembly for a wide field of view camera with low TV distortion
TWI489134B (zh) * 2014-06-05 2015-06-21 Calin Technology Co Ltd Zoom camera lens
CN105093487B (zh) * 2015-07-29 2020-09-04 深圳乐行天下科技有限公司 近红外光学镜头
US9703083B2 (en) 2015-10-12 2017-07-11 Young Optics Inc. Zoom lens system
US10353173B2 (en) * 2015-12-23 2019-07-16 6115187 Canada, Inc. Miniature wide-angle imaging lens
US9851542B2 (en) * 2016-04-08 2017-12-26 Young Optics Inc. Imaging lens
JP6666588B2 (ja) * 2016-04-28 2020-03-18 コニカミノルタ株式会社 変倍光学系、レンズユニット及び撮像装置
CN106200801B (zh) * 2016-07-08 2018-09-04 广东欧珀移动通信有限公司 一种腕带式移动终端及其控制方法
TWI699550B (zh) * 2016-08-29 2020-07-21 揚明光學股份有限公司 光學鏡頭
TWI700514B (zh) * 2016-10-28 2020-08-01 光芒光學股份有限公司 光學鏡頭
JP6541277B2 (ja) * 2017-11-18 2019-07-10 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッド 撮像光学レンズ
US10473897B2 (en) * 2017-12-04 2019-11-12 AAC Technologies Pte. Ltd. Camera optical lens
US10578836B2 (en) * 2017-12-18 2020-03-03 AAC Technologies Pte. Ltd. Camera optical lens
CN111458844A (zh) * 2020-05-29 2020-07-28 浙江舜宇光学有限公司 摄像透镜组
CN113484990B (zh) * 2021-07-14 2022-07-19 天津欧菲光电有限公司 光学镜头、摄像模组、电子设备及汽车
CN114675404B (zh) * 2022-05-27 2022-10-25 江西联创电子有限公司 光学镜头

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001281545A (ja) * 1999-10-06 2001-10-10 Canon Inc ズームレンズ及びそれを用いた光学機器
TW200841039A (en) * 2007-04-14 2008-10-16 Young Optics Inc Zoom lens
TW200903025A (en) * 2007-07-13 2009-01-16 Young Optics Inc Zoom lens

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5552937A (en) 1993-04-13 1996-09-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wide-angel aspheric zoom lens
US5546232A (en) 1993-06-14 1996-08-13 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Two-group zoom lens
US6137638A (en) 1999-07-28 2000-10-24 Nittoh Kogaku K.K. Projection zoom lens system and projector apparatus
US6809882B2 (en) 2001-03-15 2004-10-26 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Wide-angle zoom lens
JP4354153B2 (ja) 2002-06-11 2009-10-28 株式会社リコー ズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置
US6917477B2 (en) 2003-02-05 2005-07-12 Fujinon Corporation Two-group zoom lens
JP4107109B2 (ja) 2003-03-06 2008-06-25 カシオ計算機株式会社 投影レンズ
JP2005055725A (ja) 2003-08-06 2005-03-03 Sony Corp ズームレンズおよび電子機器
JP4630581B2 (ja) 2004-06-16 2011-02-09 キヤノン株式会社 ズームレンズおよびそれを有する撮像装置
TWI259289B (en) 2004-10-28 2006-08-01 Coretronic Corp Zooming lens
TWI274895B (en) * 2005-08-18 2007-03-01 Asia Optical Co Inc A convertible lens
TWI284747B (en) * 2006-05-18 2007-08-01 Young Optics Inc Fixed-focus lens
TWI307813B (en) * 2006-10-23 2009-03-21 Young Optics Inc Zoom lens
TWI317819B (en) * 2006-11-02 2009-12-01 Young Optics Inc Zoom lens

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001281545A (ja) * 1999-10-06 2001-10-10 Canon Inc ズームレンズ及びそれを用いた光学機器
TW200841039A (en) * 2007-04-14 2008-10-16 Young Optics Inc Zoom lens
TW200903025A (en) * 2007-07-13 2009-01-16 Young Optics Inc Zoom lens

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109459836A (zh) * 2015-08-11 2019-03-12 大立光电股份有限公司 影像撷取镜片组及取像装置
CN109459836B (zh) * 2015-08-11 2020-10-23 大立光电股份有限公司 影像撷取镜片组及取像装置
TWI769714B (zh) * 2020-09-29 2022-07-01 南韓商三星電機股份有限公司 光學成像系統
TWI778498B (zh) * 2021-01-19 2022-09-21 揚明光學股份有限公司 投影鏡頭

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Publication number Publication date
TW201028729A (en) 2010-08-01
US20100182677A1 (en) 2010-07-22
US7944620B2 (en) 2011-05-17

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