專利名稱：變焦鏡頭的制作方法
技術領域：
本發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佳的變焦鏡頭。
背景技術：
影像擷取裝置，例如數字相 機或數字攝影機，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換為數字電子信號，以便進行后續的影像處理、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，且通常透鏡群數愈少，鏡頭模塊的成本愈低、尺寸愈小。然而，低透鏡群數的鏡頭模塊，可能無法兼顧到良好成像品質與高放大倍率的要求。由此可見，上述現有的鏡頭模塊在結構與使用上，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計被發展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的變焦鏡頭，使其可同時滿足低成本、輕薄化、高放大倍率，及高成像品質的要求，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。
發明內容
本發明的目的在于，克服現有的鏡頭模塊存在的缺陷，而提出一種新型結構的變焦鏡頭，所要解決的技術問題是使其在降低制造成本的前提下，同時實現輕薄化、高放大倍率和高成像品質，從而更加適于實用。本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種變焦鏡頭，自物側至像側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，且最靠近像側的透鏡的朝像側表面具有正值曲率。本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。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的一透鏡的物側表面具有正值或負值曲率，該透鏡的像側表面具有正值曲率。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的一透鏡的物側表面具有正值曲率，該透鏡的像側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的一透鏡的物側表面具有正值曲率，該透鏡的像側表面具有負值曲率。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的一透鏡的物側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的透鏡的阿貝數為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至像側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至像側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，設置于該第二透鏡群的該第一透鏡及該第二透鏡之間，或設置于該第一透鏡群及該第二透鏡群之間；以及一濾光片，設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整一倍率。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。借由上述技術方案，本發明變焦鏡頭至少具有下列優點及有益效果本發明的變焦鏡頭，能在降低成本、輕薄化的條件下，產生比現有習知變焦鏡頭更高的放大倍率與更優質的影像品質。綜上所述，本發明是有關于一種變焦鏡頭，自物側至像側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，且最靠近像側的透鏡的朝像側表面具有正值曲率。本發明在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，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明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的變焦鏡頭其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。有關本發明的前述及其他技術內容、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。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，本發明還可以廣泛地在其他實施例施行，并且本發明的保護范圍并不受實施例的限定，其以權利要求的保護 范圍為準。再者，為提供更清楚的描述及更容易理解本發明，圖式內各部分并沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經被夸張；不相關的細節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、高成像品質的要求，本發明實施例提供一種變焦鏡頭，自物側至像側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，且最靠近像側的透鏡的朝像側表面具有正值曲率(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，最靠近物側的透鏡的朝物側表面具有正值或負值曲率，較佳為正值；最靠近物側的透鏡的朝像側表面具有正值曲率；最靠近像側的透鏡的朝物側表面具有正值曲率；最靠近像側的透鏡的朝像側表面具有正值或負值曲率，較佳為負值。在此結構下，第一透鏡群的最靠近物側的透鏡可具有負屈光度，最靠近像側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，最靠近物側的透鏡的朝物側表面具有正值曲率；最靠近物側的透鏡的朝像側表面具有負值曲率；最靠近像側的透鏡的朝物側表面具有正值或負值曲率，較佳為負值。在此結構下，第二透鏡群的最靠近物側的透鏡可具有正屈光度，最靠近像側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，最靠近像側的透鏡的阿貝數為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，其材質可以是塑膠或玻璃；其中，塑膠材質可包含，但不限制于，聚碳酸脂(polycarbonate)、環烯烴共聚物，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學式
權利要求
1.一種變焦鏡頭，其特征在于其自物側至像側依序包含 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，包含一像側表面，其中該像側表面具有正值曲率。
2.根據權利要求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的一透鏡的物側表面具有正值或負值曲率，該透鏡的像側表面具有正值曲率。
3.根據權利要求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的一透鏡的物側表面具有正值曲率，該透鏡的像側表面具有正值或負值曲率。
4.根據權利要求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的一透鏡的物側表面具有正值曲率，該透鏡的像側表面具有負 值曲率。
5.根據權利要求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的一透鏡的物側表面具有正值或負值曲率。
6.根據權利要求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的透鏡的阿貝數為VDi，且VDi滿足VDi < 30。
7.根據權利要求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至像側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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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至像側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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求10所述的變焦鏡頭，其特征在于其還包含 一光闌，設置于該第二透鏡群的該第一透鏡及該第二透鏡之間，或設置于該第一透鏡群及該第二透鏡群之間；以及 一濾光片，設置于該第二透鏡群及該變焦鏡頭的一成像面之間。
14.根據權利要求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整一倍率。
全文摘要
本發明是有關于一種變焦鏡頭，自物側至像側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，且最靠近像側的透鏡的朝像側表面具有正值曲率。藉此，本發明的變焦鏡頭，能在降低成本、輕薄化的條件下，產生比現有習知變焦鏡頭更高的放大倍率與更優質的影像品質。
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 優先權日2011年8月17日
發明者陳榮耀, 鮑昭漢 申請人:佳能企業股份有限公司