专利名称：变焦镜头系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种变焦镜头系统。
背景技术：
通过使用电荷耦合器件(CCED)或互补金属氧化物半导体(CMOS)来实现图像的电子成像设备(例如，数字静态相机、摄像机、监控摄像机或用于移动电话的相机)出于方便起见通常使用变焦镜头，要求这样的变焦镜头小型化。
已经连续地开发了这种小型化的变焦镜头，由于通过对电子图像拾取器件和数字存储设备的开发使高像素图像变得可能，所以对于获得兆像素图像的镜头的需求增加。特别地，用于诸如闭路电视(CCTV)的监控摄像机的变焦镜头将具有广视角、大孔径的透镜的特性，以监控宽广范围内的暗处，并要求令人满意地补偿对象附近的光学像差，以允许甚至对属于对象的小的特征的检查。
发明内容
本发明的一个或多个实施例提供ー种具有广视角的明亮的变焦镜头系统。根据本发明的一方面，提供ー种变焦镜头系统，所述变焦镜头系统按从物到像的顺序包括第一透镜组，具有负屈光力；第二透镜组，具有正屈光力，其中，变焦镜头系统满足下面的条件I. 2 ^ Fnow ^ 2. 22. 5 < ft/fw 彡 3BFL 彡 6其中，Fnow表示变焦镜头系统在广角位置的F数，ft和fV分别表示变焦镜头系统在远摄位置和广角位置的总焦距，BFL表示以mm为单位的后焦距。第一透镜组和第二透镜组可以以这样的方式运动，在从广角位置朝远摄位置变焦期间，第一透镜组与第二透镜组之间的间隔变化。在从广角位置朝远摄位置变焦期间，第一透镜组可朝像运动，第二透镜组可朝物运动。可变光阑可设置在第一透镜组与第二透镜组之间，在变焦期间，可变光阑可被固定且不运动。变焦镜头系统可满足下面的条件式-3. O < ,/fw < -2. 5，其中，ち表示第一透镜组的焦距，fw表示变焦镜头系统在广角位置的总焦距。第一透镜组按从物到像的顺序可包括第一透镜，具有负屈光力；第二透镜，具有负屈光力；第三透镜，具有正屈光力。
变焦镜头系统可满足下面的条件式-3. O < f^fw < -2. 5，其中，ち表示第一透镜组的焦距，fw表示变焦镜头系统在广角位置的总焦距。第二透镜组可按从物到像的顺序包括第四透镜，具有正屈光力；第五透镜，具有负屈光力；第六透镜，具有正屈光力。第二透镜组中自物起的第二透镜的阿贝数vd22可满足下面的条件vd22 < 30。第二透镜组中的自物起的第一透镜的d线折射率nd21可满足下面的条件nd21> I. 58。变焦镜头系统可满足下面的条件v(G2+) > 50，其中，v(G2+)是第二透镜组中具有正屈光力的透镜的阿贝数的平均值。第二透镜组可包括至少ー个非球面。 第二透镜组的最接近像的透镜表面可以是非球面。可选择地，第二透镜组的最接近物的透镜表面可以是非球面。根据本发明的另一方面，提供一种成像设备，包括变焦镜头系统；图像拾取器件，用于将由变焦镜头系统形成的光学图像转换为电信号。
通过參照附图对本发明的示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他特点和优点将会变得更加清楚，附图中图I是根据本发明的实施例的变焦镜头分别在广角位置、中间位置和远摄位置的光学布置的示图；图2A至图2C示出图I的变焦镜头分别在广角位置、中间位置和远摄位置的纵向球面像差、像散场曲和畸变像差；图3是是根据本发明的另ー实施例的变焦镜头分别在广角位置、中间位置和远摄位置的光学布置的示图；图4A至图4C示出图3的变焦镜头分别在广角位置、中间位置和远摄位置的纵向球面像差、像散场曲和畸变像差；图5是根据本发明的另ー实施例的变焦镜头分别在广角位置、中间位置和远摄位置的光学布置的示图；图6A至图6C示出图5的变焦镜头分别在广角位置、中间位置和远摄位置的纵向球面像差、像散场曲和畸变像差。
具体实施例方式以下，将參照附图来更加充分地描述本发明，其中示出了示例性实施例。在附图中，为清楚起见可能夸大的元件的尺寸。图I、图3和图5是根据本发明的实施例的变焦镜头分别在广角位置、中间位置和远摄位置的光学布置的示图。图I、图3和图5各自示出了按从物OBJ到像MG的顺序包括具有负屈光力的第一透镜组Gl和具有正屈光力的第二透镜组G2的变焦镜头系统。以这样的方式设计第一透镜组Gl和第二透镜组G2的透镜，即，使得变焦镜头系统满足下面的条件。I. 2 彡 Fnow 彡 2. 2 ... (I)2. 5 < ft/fw く 3 ... (2)BFL 彡 6mm... (3)这里，Fnow表示变焦镜头系统在广角位置的F数，ft和fw分别表示变焦镜头系统在远摄位置和广角位置的总焦距，BFL表示以mm为单位的后焦距。第一透镜组Gl和第二透镜组G2以这样的方式运动，即，使第一透镜组Gl和第二透镜组G2之间的间隔在从广角位置到远摄位置变焦期间改变，例如，在第一透镜组Gl可朝着像IMG运动，第二透镜组G2可朝着物OBJ运动。可变光阑ST设置在第一透镜组Gl和第二透镜组G2之间，可变光阑ST可在变焦 期间不移动并被固定。第一透镜组Gl可按从物OBJ到像MG的顺序包括分别具有负屈光力、负屈光力和正屈光力的三个透镜。根据这样的屈光力布置，有效地减小了畸变像差并补偿了彗形像差。另外，第二透镜组G2可按从物OBJ到像MG的顺序包括分别具有正屈光力、负屈光力和正屈光力的三个透镜。第二透镜组G2可包括至少ー个非球面。例如，第二透镜组G2的最接近像IMG的透镜表面可以是非球面，或者第二透镜组G2的最接近物OBJ的透镜表面可以是非球面，或者第二透镜组G2的最接近像MG的透镜表面与第二透镜组G2的最接近物OBJ的透镜表面两者均可以是非球面。通过将第二透镜组G2的最接近物OBJ的透镜表面形成为非球面，可利用相对少数量的透镜实现较高的分辨率，可通过将第二透镜组G2的最接近于像MG的透镜表面形成为非球面来有效地补偿像散和像散场曲。变焦镜头系统可满足下面的条件。-3. O < fj/fw < -2. 5 ... (4)这里，fx表示第一透镜组Gl的焦距，fw表示变焦镜头系统在广角位置的总焦距。这样的条件考虑了第一透镜组Gl的焦距与变焦镜头系统在广角位置的总焦距的比率。当fVfV等于或大于-2. 5吋，变焦镜头系统的放大倍率増加，但是变焦镜头系统的分辨率由于第一透镜组Gl的高像差而减小。当ち/fw等于或小于-3. O吋，变焦镜头系统的视角和放大倍率减小，而变焦镜头系统的总焦距增加，因此难以使变焦镜头系统小型化。变焦镜头系统还可满足下面的条件。vd22 < 30 …(5)这里，vd22表示第二透镜组G2中被布置为第二接近物OBJ的透镜的d线阿贝数。上面的条件考虑了第二透镜组G2中被布置为第二接近物OBJ的透镜的d线阿贝数。当vd22等于或大于30时，色差増加。变焦镜头系统还可满足下面的条件。V (G2+) > 50 …(6)这里，v(G2+)表示第二透镜组G2中的具有正屈光力的透镜的平均阿贝数。上面的条件考虑了第二透镜组G2中具有正屈光力的透镜的平均阿贝数。当V(G2+)小于或等于50时，色差增加。变焦镜头系统还可满足下面的条件。
nd21 > I. 58 ... (7)这里，nd21是第二透镜组G2的最接近于物OBJ的透镜的d线折射率。上面的条件考虑了第二透镜组G2的最接近物OBJ的透镜的d线折射率。当nd21小于或等于I. 58时，色差产生且球面像差増加。另外，条件(7)与条件(5)可最小化轴向色差。现在将描述变焦镜头系统的各个实施例的详细的透镜数据。根据本发明的实施例
的非球面ASP可被定义如下
权利要求
1. 一种变焦镜头系统，按从物到像的顺序包括 第一透镜组，具有负屈光力； 第二透镜组，具有正屈光力， 其中，变焦镜头系统满足下面的条件1.2 ^ Fnow ^ 2. 22.5 < ft/fw ( 3BFL ^ 6mm 其中，Fnow表示变焦镜头系统在广角位置的F数，ft和fV分别表示变焦镜头系统在远摄位置和广角位置的总焦距，BFL表示以mm为单位的后焦距。
2.根据权利要求I所述的变焦镜头系统，其中，第一透镜组和第二透镜组运动，使得在从广角位置朝远摄位置变焦期间，第一透镜组与第二透镜组之间的间隔变化。
3.根据权利要求2所述的变焦镜头系统，其中，在从广角位置朝远摄位置变焦期间，第一透镜组朝像运动，第二透镜组朝物运动。
4.根据权利要求2所述的变焦镜头系统，其中，可变光阑设置在第一透镜组与第二透镜组之间，在变焦期间，可变光阑被固定且不运动。
5.根据权利要求I所述的变焦镜头系统，满足下面的条件式-3. O < fj/fw < -2. 5 其中，fx表示第一透镜组的焦距，fw表示变焦镜头系统在广角位置的总焦距。
6.根据权利要求I所述的变焦镜头系统，其中，第一透镜组按从物到像的顺序包括 第一透镜，具有负屈光力； 第二透镜，具有负屈光力； 第三透镜，具有正屈光力。
7.根据权利要求5所述的变焦镜头系统，满足下面的条件式-3. O < fj/fw < -2. 5 其中，fx表示第一透镜组的焦距，fw表示变焦镜头系统在广角位置的总焦距。
8.根据权利要求5所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组按从物到像的顺序包括 第四透镜，具有正屈光力； 第五透镜，具有负屈光力； 第六透镜，具有正屈光力。
9.根据权利要求8所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组中自物起的第二透镜的阿贝数vd22满足下面的条件vd22 < 30。
10.根据权利要求8所述的变焦镜头系统，满足下面的条件V(G2+) > 50 其中，v(G2+)是第二透镜组中具有正屈光力的透镜的阿贝数的平均值。
11.根据权利要求9所述的变焦镜头系统，满足下面的条件V(G2+) > 50 其中，v(G2+)是第二透镜组中具有正屈光力的透镜的阿贝数的平均值。
12.根据权利要求8所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组中的自物起的第一透镜的d线折射率nd21满足下面的条件 nd21 > I. 58。
13.根据权利要求11所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组中的自物起的第一透镜的d线折射率nd21满足下面的条件nd21 > I. 58。
14.根据权利要求8所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组包括至少一个非球面。
15.根据权利要求8所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组的最接近像的透镜表面是非球面。
16.根据权利要求15所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组的最接近物的透镜表面是非球面。
17.根据权利要求8所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组的最接近物的透镜表面是非球面。
18.—种成像设备，包括 权利要求I所述的变焦镜头系统； 图像拾取器件，用于将由变焦镜头系统形成的光学图像转换为电信号。
全文摘要
本发明公开了一种变焦镜头系统，所述变焦镜头系统按从物到像的顺序包括第一透镜组，具有负屈光力；第二透镜组，具有正屈光力，其中，变焦镜头系统满足下面的等式1.2≤Fnow≤2.22.5＜ft/fw≤3BFL≥6其中，Fnow表示变焦镜头系统在广角位置的F数，ft和fw分别表示变焦镜头系统在远摄位置和广角位置的总焦距，BFL表示以mm为单位的后焦距。
文档编号G02B15/177GK102819103SQ20121018648
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者金志晟 申请人:三星泰科威株式会社