[go: up one dir, main page]

CN1690758A - 高放大倍数变焦镜头系统 - Google Patents

高放大倍数变焦镜头系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1690758A
CN1690758A CNA2005100068128A CN200510006812A CN1690758A CN 1690758 A CN1690758 A CN 1690758A CN A2005100068128 A CNA2005100068128 A CN A2005100068128A CN 200510006812 A CN200510006812 A CN 200510006812A CN 1690758 A CN1690758 A CN 1690758A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
lens group
refractive power
zoom
focal length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005100068128A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100405116C (zh
Inventor
朴英雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Techwin Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Techwin Co Ltd filed Critical Samsung Techwin Co Ltd
Publication of CN1690758A publication Critical patent/CN1690758A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100405116C publication Critical patent/CN100405116C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical 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
    • G02B15/145—Optical 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 five groups only
    • G02B15/1451—Optical 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 five groups only the first group being positive
    • G02B15/145129—Optical 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 five groups only the first group being positive arranged +-+++
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

提供一种高放大倍数变焦镜头。该变焦镜头包括：包括单个正透镜并具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三透镜组；具有正折光力的第四透镜组；以及具有正折光力的第五透镜组。从对象侧到图像侧顺序地排列第一至第五透镜组。第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿着光轴方向移动，以改变放大倍数。移动第四透镜组，以补偿在放大倍数变化过程中发生的焦点位置移动，并且，第五透镜组是固定的。因此，这种变焦镜头是紧凑的，具有高放大倍数，并且满足在使用固体图像拾取器件时所需的较长后焦距和远心性的条件。

Description

高放大倍数变焦镜头系统
本发明要求享有2004年4月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2004-0028161的优先权，此专利申请的全部内容在此引作参考。
技术领域
本发明涉及变焦镜头，更具体地，涉及具有较长的后焦距和远心性的紧凑型高放大倍数变焦镜头。
背景技术
通常，用于照相机和摄像机中的变焦镜头要求优秀的光学性能、高放大倍数和紧凑性。而且，随着电子设备如个人数字助理(PDA)和其它移动终端的广泛使用，数字照相机和数字视频单元越来越多地安装在这些设备内。结果，越来越多地需要更紧凑型照相机和照相机镜头。
日本专利公报第2002-156581号公布了一种变焦镜头。如图1A和1B所示，变焦镜头包括：具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三、第四和第五透镜组；以及在第三透镜组附近的孔径光阑。第二透镜组向着第三组线性移动。第四透镜组从第五透镜组附近向着位于第三透镜组附近的长焦距端位置移动。第二和第四透镜组联合作用，以实现放大倍数变化。
在此变焦镜头中，由于移动第二和第四透镜组来改变放大倍数并且固定第一和第三透镜组，因此，整个光学系统变得太大，不能补偿广角端的性能。
日本专利公报第2002-365548号也公布了一种变焦镜头。如图2A-2C所示，变焦镜头从对象侧顺序地包括：具有正折光力的第一透镜组G1；具有负折光力的第二透镜组G2；以及每一个都具有正折光力的第三透镜组G3、第四透镜组G4和第五透镜组G5。移动第一至第五透镜组G1、G2、G3、G4和G5以改变放大倍数。此变焦镜头包括许多透镜，并因而适合于高倍放大，但对于小型化是不适合的。另外，由于此变焦镜头使用电荷耦合器件，因此需要石英晶体滤波器来防止因电荷耦合器件的周期性结构而造成的波纹现象。考虑到石英晶体滤波器的厚度和位置，必须保证较长的后焦距。具体地，入射到图像面上的光的远心性非常重要。然而，在此结构中，由于移动第五透镜组G5来实现放大倍数变化，因此难以保证较长的后焦距，并且，难以实现远心性。
发明内容
本发明提供一种具有较长后焦距和远心性的紧凑的高放大倍数变焦镜头。
根据本发明的一个方面，提供一种高放大倍数变焦镜头，包括：包括单个正透镜并具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三透镜组；具有正折光力的第四透镜组；以及具有正折光力的第五透镜组。从对象侧到图像侧顺序地排列第一至第五透镜组。第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿着光轴方向移动，以改变放大倍数。移动第四透镜组，以补偿在放大倍数变化过程中发生的焦点位置移动，并且，第五透镜组是固定的。
第二透镜组可满足 0.6 ≤ | f 2 | f W f T ≤ 1.0 , 其中，fw是在广角端(设置)的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f2是第二透镜组的焦距。
第五透镜组可满足 2 ≤ | f 5 | f W f T ≤ 3 , 其中，fw是在广角端的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f5是第五透镜组的焦距。
根据本发明的另一方面，提供一种变焦镜头，包括：具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三透镜组；具有正折光力的第四透镜组；以及具有正折光力的第五透镜组。从对象侧到图像侧顺序地排列第一至第五透镜组。第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿着光轴方向移动，以改变放大倍数。第二透镜组满足 0.6 ≤ | f 2 | f W f T ≤ 1.0 , 其中，fw是在广角端的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f2是第二透镜组的焦距。
可移动第四透镜组，以补偿在放大倍数变化过程中发生的焦点位置移动，并且，第五透镜组可以是固定的。
第五透镜组可满足 2 ≤ | f 5 | f W f T ≤ 3 , 其中，f5是第五透镜组的焦距。
第三透镜组满足 0.8 ≤ | f 3 | f W f T ≤ 1.2 , 其中，f3是第三透镜组的焦距。
变焦镜头可进一步包括在第二透镜组与第三透镜组之间的光阑，其中，光阑与第三透镜组一起移动。
第二透镜组可包括从对象侧顺序排列的具有正折光力的第一透镜、具有负折光力的第二透镜和具有正折光力的第三透镜。
第三透镜组可包括从对象侧顺序排列的具有正折光力的第一透镜、具有正折光力的第二透镜和具有负折光力的第三透镜。
第五透镜组可包括单个非球面透镜。
根据本发明的又一方面，提供一种变焦镜头，包括：具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三透镜组；具有正折光力的第四透镜组；以及具有正折光力的第五透镜组。从对象侧到图像侧顺序地排列第一至第五透镜组。为了改变放大倍数，第一和第三透镜组线性移动，以使第一和第三透镜组之间的距离保持不变，而第二透镜组是移动的。
附图说明
通过结合附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的以上和其它的特征和优点将变得更加清楚，在附图中：
图1A和1B示出在日本专利公报第2002-156581号中公布的变焦镜头中的放大倍数变化；
图2A-2C示出在日本专利公报第2002-365548号中公布的分别处于广角端、中等角度端和远摄端的变焦镜头的结构；
图3A-3C示出根据本发明一个实施例的分别处于广角端、中等角度端和远摄端的高放大倍数变焦镜头的结构；
图4示出在根据图3A-3C所示实施例的高放大倍数变焦镜头的广角端的球面像差、场曲和失真；
图5示出在根据图3A-3C所示实施例的高放大倍数变焦镜头的远摄端的球面像差、场曲和失真；
图6A-6C示出根据本发明另一实施例的分别处于广角端、中等角度端和远摄端的高放大倍数变焦镜头的结构；
图7示出在根据图6A-6C所示实施例的高放大倍数变焦镜头的广角端的球面像差、场曲和失真；
图8示出在根据图6A-6C所示实施例的高放大倍数变焦镜头的远摄端的球面像差、场曲和失真；
图9A-9C示出根据本发明又一实施例的分别处于广角端、中等角度端和远摄端的高放大倍数变焦镜头的结构；
图10示出在根据图9A-9C所示实施例的高放大倍数变焦镜头的广角端的球面像差、场曲和失真；以及
图11示出在根据图9A-9C所示实施例的高放大倍数变焦镜头的远摄端的球面像差、场曲和失真。
具体实施方式
参照图3A-3C，根据本发明一个实施例的高放大倍数变焦镜头从对象侧顺序地包括：具有正折光力的第一透镜组G1；具有负折光力的第二透镜组G2；每一个都具有正折光力的第三透镜组G3、第四透镜组G4和第五透镜组G5；以及与第三透镜组G3一起移动的光阑ST。
第一和第三透镜组G1和G3沿着光轴线性地即单调地移动。第二透镜组G2可根据放大倍数的变化而非线性地移动，例如，形成凸向图像侧的曲线。
第四透镜组G4根据因放大倍数变化造成的图像面移动以及对象的位置而补偿焦点位置。第四透镜组G4可由单个透镜实现，以使变焦镜头系统小型化。当电荷耦合器件用作图像形成介质时，第五透镜组G5用于实现远心性。
第一透镜组G1包括由低散射材料形成的单个正透镜。第二透镜组G2从对象侧顺序地包括第一负透镜、第二负透镜和正透镜。“正透镜”具有正折光力，而“负透镜”具有负折光力。第二负透镜由低散射材料形成，从而，即使在4×至5×变焦放大倍数时，也满意地补偿色像差。
第三透镜组G3使折光力分散，以在整个图像上实现满意的光学性能；具有非球面，以使失真最小；并且，具有足够的图像形成能力，以适于高分辨率图像拾取器件。第四透镜组G4包括单个正透镜，以便减少在聚焦过程中可移动的透镜组的数量。第五透镜组G5包括单个正透镜，并且通过适当地使用非球面来补偿失真和场曲。
根据本发明实施例的变焦镜头可以满足由公式(1)和(2)表达的条件
0.6 ≤ | f 2 | f W f T ≤ 1.0 - - - ( 1 )
0.8 ≤ | f 3 | f W f T ≤ 1.2 - - - ( 2 )
其中，fw是在广角端(设置)的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，f2是第二透镜组G2的焦距，而f3是第三透镜组G3的焦距。
公式(1)表示第二透镜组G2的焦距与在广角端和远摄端的组合焦距的比例。当此比例超过最大限值时，第二透镜组G2的折光力减小。结果，光学系统的整体焦距增加，难以获得在广角端所需的后焦距，并且，在放大倍数改变过程中，像差有很大地变化。相反，当此比例小于最小限值时，第二透镜组G2的负折光力增加，由此减小远心性。
公式(2)表示第三透镜组G3的焦距与在广角端和远摄端的组合焦距的比例。当此比例超过最大限值时，第三透镜组G3的折光力减小。结果，第三透镜组G3从广角端到远摄端的移动量增加，由此增加变焦镜头的整体长度。相反，当此比例小于最小限值时，第三透镜组G3的折光力增加。结果，难以保证在广角端所要求的后焦距，并且难以补偿球面像差、彗形像差和像散。
另外，根据本发明实施例的变焦镜头可以满足由公式(3)表达的条件，以提高远心性。
2 ≤ | f 5 | f W f T ≤ 3 - - - ( 3 )
其中，f5是第五透镜组G5的焦距。当公式(3)所示比例小于最小限值时，第五透镜组G5具有过大的折光力，由此使在远摄端的远心性下降。当此比例超过最大限值时，第五透镜组G5折光力不足，由此使在广角端的远心性下降。
在本发明的实施例中，当改变放大倍数时，第一和第三透镜组G1和G3中的至少一组沿线性路径向着对象线性移动，并且第二透镜组G2移动形成凸向图像侧的曲线，从而，减小第一透镜组G1的外半径和变焦镜头的整体长度，并且控制像差变化。另外，在放大倍数变化过程中，第一透镜组G1与第三透镜组G3之间的距离可保持不变，从而，可移动的透镜组容易移动。换句话说，由于只要求单个移动单元来一起移动第一和第三透镜组G1和G3，因此，简化了变焦镜头的结构。
可替换地，只有第三透镜组G3可线性移动，并且，第一透镜组G1与第三透镜组G3之间的距离可以不是恒定的。可通过单个正透镜来实现第四透镜组G4，以执行聚焦。可通过单个正透镜来实现第五透镜组G5，以使变焦镜头的镜头筒小型化。
在本发明的各个实施例中，变焦镜头包括满足使变焦镜头小型化的最佳条件的透镜。以下描述用于本发明各个实施例中的变焦镜头的详细透镜数据。
<第一实施例>
在下面，“f”表示整个镜头系统的组合焦距，Fno表示光圈数，2ω表示视角，R表示曲率半径，D表示透镜中心厚度或透镜之间的距离，Nd表示折射率，并且，Vd表示色散系数。
图3A-3C示出根据本发明第一实施例的变焦镜头。图3A示出处于广角端的变焦镜头。图3B示出处于中等角度端的变焦镜头。图3C示出处于远摄端的变焦镜头。
参照图3A，从对象O向着图像I，顺序地排列第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4和第五透镜组G5。第一、第四和第五透镜组G1、G4和G5中的每一个可包括单个透镜。具体地，第五透镜组G5可包括单个非球面透镜。
第二和第三透镜组G2和G3可包括一个或多个透镜。第三透镜组G3可包括至少一个非球面透镜。参考号20和30分别表示红外滤光片和护罩玻璃。
第一和第三透镜组G1和G3中的至少一个线性移动，而第二透镜组G2非线性移动，例如形成凸向图像的曲线，以改变放大倍数。第四透镜组G4根据由放大倍数改变而造成的图像面移动和对象O的位置而补偿焦点位置。第五透镜组G5被设计为满足当电荷耦合器件用作图像形成介质时所需的远心性。换句话说，第五透镜组G5使入射光通量的主光束成直角入射到电荷耦合器件上。
移动第一、第二和第三透镜组G1、G2和G3，以改变变焦镜头的放大倍数，并且，移动第四透镜组G4以对应为改变放大倍数所作的移动。结果，改变第一和第二透镜组G1和G2之间的距离D1、第二和第三透镜组G2和G3之间的距离D2、第三和第四透镜组G3和G4之间的距离D3、以及第四和第五透镜组G4和G5之间的距离D4。
光阑ST布置在第二和第三透镜组G2和G3之间，并与第三透镜组G3一起移动。
表1示出根据本发明第一实施例的变焦镜头的详细透镜数据。其中，Sn表示每个透镜表面，SI表示图像表面。
表1
F：5.92-17.24-28.48    Fno：2.89-4.03-5.16    2ω：64.61-22.97-14.10
  透镜表面     R     D     Nd     Vd
    S1     26.91300     2.570000     1.48749     70.4
    S2     -385.24200     D1(可变)
    S3     28.43100     0.900000     1.80518     25.5
    S4     6.10600     3.180000
    S5     -20.20500     0.800000     1.48749     70.4
    S6     7.84300     2.620000     1.84666     23.8
    S7     53.51100     D2(可变)
    ST     无穷大     0.500000
    S9     9.07400     2.610000     1.58313     59.5
    非球面形状K：-2.101830A：-0.273250E-03，B：-0.425896E-05，C：-0.841175E-06，D：0.131540E-07
    S10     -19.27100     0.250000
    S11     14.28600     2.080000     1.77250     49.6
    S12     -5.14500     0.600000     1.64769     33.8
    S13     5.14500     D3(可变)
    S14     13.95700     1.660000     1.67003     47.2
    S15     37.79100     D4(可变)
    S16     -17.70200     1.810000     1.58313     59.5
    非球面形状K：0.000000A：-0.352234E-03 B：0.504652E-05，C：-0.399563-06，D：0.106903E-07
    S17     -9.90700     2.026000
    S18     无穷大     1.100000     1.51680     64.2
    S19     无穷大     0.800000
    S20     无穷大     0.500000     1.51680     64.2
    S21     无穷大     1.000000
    SI     无穷大
表2示出在根据本发明第一实施例的变焦镜头中在广角端、中等角度端和远摄端的可变距离D1、D2、D3和D4的实例。
表2
  广角端   中等角度端   远摄端
  D1   0.800   12.880   16.308
  D2   17.008   4.928   1.500
  D3   3.238   10.495   19.365
  D4   2.499   3.709   3.197
参照表2，(D1+D2)是恒定的。结果，在放大倍数变化过程中，第一透镜组G1与第三透镜组G3之间的距离保持不变。
以下描述涉及在本说明书中使用的术语“非球面形状”的定义。当光轴设定为X轴，与光轴正交的直线设定为Y轴，并且光束的前进方向被定义为正时，非球面形状可用公式(4)表示。
x = c y 2 1 + 1 - ( K + 1 ) c 2 y 2 + A y 4 + B y 6 + C y 8 + D y 10 - - - ( 4 )
其中，“x”是在X轴方向上可从透镜顶点变化的位置，“y”是在Y轴方向上可从透镜顶点变化的位置，K是二次曲线常数，A、B、C和D是非球面系数，并且“c”是在透镜顶点的曲率半径的倒数1/R。
当适当地排列非球面透镜时，有可能以低制造成本批量生产变焦镜头。
图4示出在根据本发明第一实施例的变焦镜头的广角端的球面像差、场曲和失真。图5示出在根据本发明第一实施例的变焦镜头的远摄端的球面像差、场曲和失真。
<第二实施例>
图6A-6C示出根据本发明第二实施例的分别处于广角端、中等角度端和远摄端的变焦镜头的结构。表3示出根据本发明第二实施例的变焦镜头的详细透镜数据。
表3
F：5.97-1 7.09-28.70    Fno：2.88-4.01-5.20    2ω：64.07-23.18-14.00
  透镜表面     R     D     Nd     Vd
    S1     26.36000     2.620000     1.49700     81.6
    S2     -347.38800     D1(可变)
    S3     29.96700     0.900000     1.80518     25.5
    S4     6.06700     3.230000
    S5     -19.18400     0.800000     1.48749     70.4
    S6     7.93200     2.850000     1.84666     23.8
    S7     62.88500     D2(可变)
    ST     无穷大     0.500000
    S9     8.71200     2.200000     1.58313     59.5
    非球面形状K：-2.087960，A：-0.297105E-03，B：-0.670691E-05，C：-0.411460E-06，D：-0.164879E-07
    S10     -17.02200     0.640000
    S11     15.50300     2.100000     1.77250     49.6
    S12     -4.92000     0.600000     1.64769     33.8
    S13     4.92000     D3(可变)
    S14     12.80500     1.670000     1.67003     47.2
    S15     30.26700     D4(可变)
    S16     -18.77500     1.600000     1.58313     59.5
    非球面形状K；0.000000A：-0.346608E-03，B：0.631166E-05，C：-0.478767E-06，D：0.124369E-07
    S17     -10.04800     1.568000
    S18     无穷大     1.100000     1.51680     64.2
    S19     无穷大     0.800000
    S20     无穷大     0.500000     1.51680     64.2
    S21     无穷大     1.000000
    SI     无穷大
表4示出在根据本发明第二实施例的变焦镜头中在广角端、中等角度端和远摄端的可变距离D1、D2、D3和D4的实例。
表4
    广角端     中等角度端     远摄端
    D1     0.800     12.364     15.772
    D2     16.472     4.908     1.500
    D3     3.280     10.351     19.442
    D4     2.538     3.396     2.221
图7示出在根据本发明第二实施例的变焦镜头的广角端的球面像差、场曲和失真。图8示出在根据本发明第二实施例的变焦镜头的远摄端的球面像差、场曲和失真。
<第三实施例>
图9A-9C示出根据本发明第三实施例的分别处于广角端、中等角度端和远摄端的高放大倍数变焦镜头的结构。表5示出根据本发明第三实施例的变焦镜头的详细透镜数据。
表5
F：5.94-16.91-28.51    Fno：2.86-3.96-5.06    2ω：64.47-23.44-14.08
  透镜表面     R     D     Nd     Vd
    S1     28.06800     2.520000     1.48749     70.4
    S2     -454.10000     D1(可变)
    S3     29.18800     0.900000     1.80518     25.5
    S4     6.35000     3.110000
    S5     -21.81000     0.800000     1.48749     70.4
    S6     8.02000     2.570000     1.84666     23.8
    S7     55.00000     D2(可变)
    ST     无穷大     0.500000
    S9     9.27000     2.800000     1.58313     59.5
    非球面形状K：-1.867481A：-0.257419E-03，B：-0.210092E-05，C：-0.123421E-05，D：0.518916E-07
    S10     -22.60000     0.110000
    S11     13.09000     2.070000     1.77250     49.6
    S12     -5.38000     0.600000     1.64769     33.8
    S13     5.17700     D3(可变)
    S14     14.09800     1.680000     1.67003     47.2
    S15     39.53600     D4(可变)
    S16     -22.03000     2.000000     1.58313     59.5
    非球面形状K：0.000000A：-0.321365E-03，B：0.621256E-05，C：-0.425365E-06，D：0.107997E-07
    S17     -10.99000     1.948000
    S18     无穷大     1.100000     1.51680     64.2
    S19     无穷大     0.800000
    S20     无穷大     0.500000     1.51680     64.2
    S21     无穷大     1.000000
    SI     无穷大
表6示出在根据本发明第三实施例的变焦镜头中在广角端、中等角度端和远摄端的可变距离D1、D2、D3和D4的实例。在第三实施例中，第三透镜组G3在放大倍数变化过程中线性移动，并且，第一透镜组G1与第三透镜组G3之间的距离不保持恒定。
表6
    广角端     中等角度端     远摄端
    D1     0.800     13.220     17.122
    D2     18.130     5.352     1.500
    D3     3.362     10.484     19.354
    D4     2.419     3.419     2.803
图10示出在根据第三实施例的变焦镜头的广角端的球面像差、场曲和失真。图11示出在根据第三实施例的变焦镜头的远摄端的球面像差、场曲和失真。
根据本发明第一至第三实施例的变焦镜头满足公式(1)、(2)和(3)所表示的条件。这可概括为表7。
表7
    第一实施例     第二实施例     第三实施例
    公式(1)     0.82     0.81     0.88
    公式(2)     1.05     1.01     1.07
    公式(3)     2.74     2.65     2.71
如上所述，在本发明的实施例中，调整第二和第三透镜组G2和G3的折光力，以获得高放大倍数，减小镜头系统的整个长度，并增加后焦距。第一和第四透镜组G1和G4包括单个透镜，以使变焦镜头小型化。为了实现远心性，第五透镜组G5在放大倍数变化过程中是固定的，并具有正折光力。
根据本发明，变焦镜头顺序地包括五个透镜组，它们分别为正、负、正、正和正折光力。移动第一、第二和第三透镜组，以改变放大倍数。第四透镜组用于补偿在放大倍数变化过程中发生的像差。调整第五透镜组的折光力，以获得远心性。在变焦镜头中，包括光学系统折光力与光阑位置的配置的基本设计是非常重要的。另外，重要的是有可能使用非球面透镜来批量生产变焦镜头。在本发明中，确定每个透镜组的折光力以及光阑位置，以增加后焦距，从而，用最少量的透镜获得高放大倍数。结果，实现紧凑的高放大倍数变焦镜头。具体地，使第一透镜组包括单个透镜，以使变焦镜头小型化。由于本发明使变焦镜头小型化，因此，它应用于便携式信息终端、移动紧凑型照相机等是有利的。
尽管以上只详细描述了本发明的几个典型实施例，但本领域中技术人员容易理解，只要在本质上不偏离本发明的新颖教导和优点，就有可能在所述典型实施例中作出许多修改。相应地，所有这些修改都应包括在后面权利要求书所定义的本发明范围内。

Claims (29)

1.一种变焦镜头，包括：
包括单个正透镜并具有正折光力的第一透镜组；
具有负折光力的第二透镜组；
具有正折光力的第三透镜组；
具有正折光力的第四透镜组；以及
具有正折光力的第五透镜组，
其中，从对象侧到图像侧顺序地排列第一至第五透镜组，并且，在放大倍数变化过程中，第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组移动，而第五透镜组是固定的。
2.如权利要求1所述的变焦镜头，其中，第四透镜组补偿在所述放大倍数变化过程中发生的焦点位置移动。
3.如权利要求1所述的变焦镜头，其中，第二透镜组满足 0.6 &le; | f 2 | f W f T &le; 1.0 , 其中，fW是在广角端的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f2是第二透镜组的焦距。
4.如权利要求1所述的变焦镜头，其中，第三透镜组满足 0.8 &le; | f 3 | f W f T &le; 1.2 , 其中，fW是在广角端的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f3是第三透镜组的焦距。
5.如权利要求1所述的变焦镜头，其中，第五透镜组满足 2 &le; | f 5 | f W f T &le; 3 , 其中，fW是在广角端的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f5是第五透镜组的焦距。
6.如权利要求1-5中任一项所述的变焦镜头，进一步包括在第二透镜组与第三透镜组之间的光阑，其中，该光阑与第三透镜组一起移动。
7.如权利要求1-5中任一项所述的变焦镜头，其中，第一透镜组与第三透镜组之间的距离保持不变。
8.如权利要求1-5中任一项所述的变焦镜头，其中，第五透镜组包括单个非球面透镜。
9.如权利要求1-5中任一项所述的变焦镜头，其中，第三透镜组包括至少一个非球面透镜。
10.如权利要求1-5中任一项所述的变焦镜头，其中，第一透镜组由单个透镜组成，第四透镜组由单个透镜组成，并且，第五透镜组由单个透镜组成。
11.一种变焦镜头，包括：
具有正折光力的第一透镜组；
具有负折光力的第二透镜组；
具有正折光力的第三透镜组；
具有正折光力的第四透镜组；以及
具有正折光力的第五透镜组，
其中，从对象侧到图像侧顺序地排列第一至第五透镜组；第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿着光轴方向移动，以改变放大倍数；并且，第二透镜组满足 0.6 &le; | f 2 | f W f T &le; 1.0 , 其中，fW是在广角端的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f2是第二透镜组的焦距。
12.如权利要求11所述的变焦镜头，其中，移动第四透镜组，以补偿在所述放大倍数变化过程中发生的焦点位置移动，并且，第五透镜组是固定的。
13.如权利要求11所述的变焦镜头，其中，第五透镜组满足 2 &le; | f 5 | f W f T &le; 3 , 其中，f5是第五透镜组的焦距。
14.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，第一透镜组由单个正透镜组成。
15.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，第三透镜组满足 0.8 &le; | f 3 | f W f T &le; 1.2 , 其中，f3是第三透镜组的焦距。
16.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，进一步包括在第二透镜组与第三透镜组之间的光阑，其中，该光阑与第三透镜组一起移动。
17.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，第一透镜组与第三透镜组之间的距离保持不变。
18.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，第二透镜组包括从对象侧顺序排列的具有正折光力的第一透镜、具有负折光力的第二透镜和具有正折光力的第三透镜。
19.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，第三透镜组包括从对象侧顺序排列的具有正折光力的第一透镜、具有正折光力的第二透镜和具有负折光力的第三透镜。
20.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，第四透镜组由单个透镜组成。
21.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，第五透镜组由单个透镜组成。
22.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，第五透镜组包括单个非球面透镜。
23.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，第三透镜组包括至少一个非球面透镜。
24.如权利要求11-13中任一项所述的变焦镜头，其中，在放大倍数变化过程中，第一和第三透镜组线性移动，而第二透镜组的移动形成曲线。
25.一种变焦镜头，包括：
具有正折光力的第一透镜组；
具有负折光力的第二透镜组；
具有正折光力的第三透镜组；
具有正折光力的第四透镜组；以及
具有正折光力的第五透镜组，
其中，从对象侧到图像侧顺序地排列第一至第五透镜组；并且，为了改变放大倍数，第一和第三透镜组线性移动，使得第一和第三透镜组之间的距离保持不变，而第二透镜组移动。
26.如权利要求25所述的变焦镜头，其中，第二透镜组满足 0.6 &le; | f 2 | f W f T &le; 1.0 , 其中，fW是在广角端的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f2是第二透镜组的焦距。
27.如权利要求25所述的变焦镜头，其中，第三透镜组满足 0.8 &le; | f 3 | f W f T &le; 1.2 , 其中，fW是在广角端的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f3是第三透镜组的焦距。
28.如权利要求25所述的变焦镜头，其中，第五透镜组满足 2 &le; | f 5 | f W f T &le; 3 , 其中，fW是在广角端的整体焦距，fT是在远摄端的整体焦距，而f5是第五透镜组的焦距。
29.如权利要求25-28中任一项所述的变焦镜头，其中，第一透镜组包括单个正透镜。
CNB2005100068128A 2004-04-23 2005-01-28 高放大倍数变焦镜头系统 Expired - Fee Related CN100405116C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040028161 2004-04-23
KR1020040028161A KR100604310B1 (ko) 2004-04-23 2004-04-23 고배율 줌 렌즈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1690758A true CN1690758A (zh) 2005-11-02
CN100405116C CN100405116C (zh) 2008-07-23

Family

ID=35136113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100068128A Expired - Fee Related CN100405116C (zh) 2004-04-23 2005-01-28 高放大倍数变焦镜头系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7180680B2 (zh)
KR (1) KR100604310B1 (zh)
CN (1) CN100405116C (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100480769C (zh) * 2006-02-23 2009-04-22 佳能株式会社 变焦透镜和具有该变焦透镜的图像投影设备
CN101169509B (zh) * 2006-10-24 2010-12-15 三星数码影像株式会社 高放大率变焦透镜系统
CN101625453B (zh) * 2008-07-08 2011-06-01 株式会社理光 变焦距透镜单元、成像装置以及便携式信息终端设备
CN102401984A (zh) * 2010-09-08 2012-04-04 三星电子株式会社 远摄镜头系统
CN103901590A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 佳能株式会社 透镜装置和包括透镜装置的图像拾取装置
CN104755986A (zh) * 2012-10-30 2015-07-01 株式会社尼康 可变放大率光学系统、光学装置,和用于可变放大率光学系统的生产方法
CN106980169A (zh) * 2016-12-14 2017-07-25 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
CN107065150A (zh) * 2017-03-03 2017-08-18 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4222165B2 (ja) * 2003-09-08 2009-02-12 ソニー株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
US7656589B2 (en) * 2007-01-22 2010-02-02 Panasonic Corporation Zoom lens system, imaging device and camera
TWI431317B (zh) * 2011-12-15 2014-03-21 Young Optics Inc 鏡頭模組和攝像裝置
JP5922474B2 (ja) * 2012-04-20 2016-05-24 Hoya株式会社 ズームレンズ系
KR101919011B1 (ko) * 2012-05-11 2018-11-16 삼성전자주식회사 망원 줌 렌즈계 및 이를 포함한 촬영 장치
JP6004789B2 (ja) * 2012-07-03 2016-10-12 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
DE112013004361B4 (de) * 2012-09-05 2016-11-03 Fujifilm Corporation Zoomobjektiv und Abbildungsvorrichtung
CN104624055A (zh) * 2013-11-12 2015-05-20 艺康美国股份有限公司 膜分离装置的生物粘泥抑制剂和抑制方法
CN103744166B (zh) * 2014-01-23 2016-01-13 西安应用光学研究所 线性双组联动连续变焦光学系统
JP6145888B2 (ja) * 2014-03-12 2017-06-14 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP6418892B2 (ja) * 2014-10-21 2018-11-07 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6367707B2 (ja) * 2014-12-26 2018-08-01 株式会社タムロン ズームレンズ
JP6568709B2 (ja) * 2015-04-22 2019-08-28 株式会社タムロン ズームレンズ及び撮像装置
KR101740815B1 (ko) * 2015-10-14 2017-05-26 삼성전기주식회사 촬상 광학계
JP7263086B2 (ja) 2019-04-04 2023-04-24 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN116841023A (zh) * 2023-05-31 2023-10-03 嘉兴中润光学科技股份有限公司 一种双光变焦镜头和成像装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4501475A (en) * 1981-05-25 1985-02-26 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Zoom lens
JP3063459B2 (ja) * 1993-04-30 2000-07-12 キヤノン株式会社 リヤーフォーカス式のズームレンズ及びそれを用いたカメラ
JP3352804B2 (ja) * 1994-03-22 2002-12-03 富士写真光機株式会社 ズームレンズ系
JP3429554B2 (ja) * 1994-05-17 2003-07-22 オリンパス光学工業株式会社 変倍レンズ
JP3601733B2 (ja) * 1995-09-26 2004-12-15 フジノン株式会社 高倍率ズームレンズ
JPH09218352A (ja) * 1996-02-08 1997-08-19 Minolta Co Ltd ズームレンズ
US6483648B1 (en) * 1999-09-10 2002-11-19 Olympus Optical Co., Ltd. Zoom lens
JP3973844B2 (ja) * 2001-02-14 2007-09-12 株式会社リコー ズームレンズおよびカメラ装置
JP4395255B2 (ja) 2000-11-20 2010-01-06 株式会社リコー ズームレンズおよびカメラ装置
JP2002365548A (ja) 2001-06-06 2002-12-18 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
JP4096151B2 (ja) * 2001-10-17 2008-06-04 ソニー株式会社 ズームレンズ
JP3943922B2 (ja) 2001-12-11 2007-07-11 オリンパス株式会社 撮像装置
US6721105B2 (en) * 2001-12-12 2004-04-13 Nikon Corporation Zoom lens system
JP2003215454A (ja) * 2002-01-25 2003-07-30 Sigma Corp ズームレンズ

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100480769C (zh) * 2006-02-23 2009-04-22 佳能株式会社 变焦透镜和具有该变焦透镜的图像投影设备
CN101169509B (zh) * 2006-10-24 2010-12-15 三星数码影像株式会社 高放大率变焦透镜系统
CN101625453B (zh) * 2008-07-08 2011-06-01 株式会社理光 变焦距透镜单元、成像装置以及便携式信息终端设备
CN102401984B (zh) * 2010-09-08 2015-10-21 三星电子株式会社 远摄镜头系统
CN102401984A (zh) * 2010-09-08 2012-04-04 三星电子株式会社 远摄镜头系统
CN104755986A (zh) * 2012-10-30 2015-07-01 株式会社尼康 可变放大率光学系统、光学装置,和用于可变放大率光学系统的生产方法
CN104755986B (zh) * 2012-10-30 2017-04-26 株式会社尼康 可变放大率光学系统、光学装置，和用于可变放大率光学系统的生产方法
CN103901590A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 佳能株式会社 透镜装置和包括透镜装置的图像拾取装置
CN103901590B (zh) * 2012-12-27 2016-06-22 佳能株式会社 透镜装置和包括透镜装置的图像拾取装置
US9628714B2 (en) 2012-12-27 2017-04-18 Canon Kabushiki Kaisha Lens apparatus and image pickup apparatus including the same
CN106980169A (zh) * 2016-12-14 2017-07-25 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
CN106980169B (zh) * 2016-12-14 2019-11-19 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
CN107065150A (zh) * 2017-03-03 2017-08-18 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
CN107065150B (zh) * 2017-03-03 2020-02-04 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头

Also Published As

Publication number Publication date
US20050237626A1 (en) 2005-10-27
US7180680B2 (en) 2007-02-20
CN100405116C (zh) 2008-07-23
KR100604310B1 (ko) 2006-07-25
KR20050102860A (ko) 2005-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1690758A (zh) 高放大倍数变焦镜头系统
CN1287186C (zh) 变焦镜头及摄像装置
CN1159611C (zh) 小型变焦透镜系统
CN1215351C (zh) 变倍透镜以及具有该透镜的照相机
CN1768290A (zh) 变焦透镜和图像拾取装置
CN1311269C (zh) 变焦透镜系统
CN1837887A (zh) 变焦透镜
CN1854791A (zh) 变焦透镜和图像摄取装置
CN1949018A (zh) 具有广视角和高变焦比的变焦透镜以及使用其的相机
CN1296743C (zh) 单焦点镜头
CN1866068A (zh) 广角镜头系统和取像器件
CN1743890A (zh) 变焦透镜与成像设备
CN101482646A (zh) 缩放透镜系统
CN101042463A (zh) 变焦透镜
CN101038368A (zh) 变焦透镜和摄像设备
CN1701254A (zh) 变焦镜头和成像装置
CN1383018A (zh) 变焦透镜系统
CN1580855A (zh) 变焦镜头及电子设备
CN1924630A (zh) 变焦透镜光学系统
CN1693934A (zh) 成像装置
CN1849544A (zh) 变焦透镜和成像装置
CN1296744C (zh) 广角单焦点镜头
CN1685268A (zh) 摄像透镜
CN1763580A (zh) 变倍透镜
CN1975503A (zh) 变焦透镜系统、成像装置以及拍摄设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SAMSUNG DIGITALAL IMAGE CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG TECHWIN CO., LTD.

Effective date: 20090814

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20090814

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee after: Samsung Electronics Co., Ltd.

Address before: Gyeongnam, South Korea

Patentee before: Samsung TECHWIN Co., Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG TECHWIN CO., LTD.

Effective date: 20101123

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: HAN GUO GYEONGGI TO: GYEONGGI, SOUTH KOREA

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20101123

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee after: Samsung Electronics Co., Ltd.

Address before: Gyeonggi-do, South Korea

Patentee before: Samsung Electronics Co., Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080723

Termination date: 20180128

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee