具有防抖功能的變焦鏡頭的制作方法
【專利摘要】一種變焦鏡頭從物側(cè)起順序地包括：具有正屈光力的第一透鏡組；具有負(fù)屈光力的第二透鏡組；和具有正屈光力的第三透鏡組。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變化焦距時(shí)，第一透鏡組和第二透鏡組之間的間距增加，并且第二透鏡組和第三透鏡組之間的間距減小。第二透鏡組從物側(cè)起順序地包括具有負(fù)屈光力的第二A透鏡組和具有負(fù)屈光力的第二B透鏡組，第二B透鏡組在垂直于光軸的方向上移位以執(zhí)行防抖功能。
【專利說明】具有防抖功能的變焦鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式涉及具有防抖功能的變焦鏡頭和利用該變焦鏡頭的電子器件，更具體而言，涉及具有防抖功能的變焦鏡頭，該變焦鏡頭用于例如攝像機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)、具有內(nèi)嵌照相機(jī)的移動(dòng)式電話、或個(gè)人數(shù)字助理。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)提出了各種變焦鏡頭，其包括用于補(bǔ)償由于被傳輸?shù)脚臄z系統(tǒng)的不期望抖動(dòng)而引起的圖像抖動(dòng)的機(jī)構(gòu)(防抖機(jī)構(gòu))。例如，已知變焦鏡頭通過在垂直于光軸的方向上移動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)(變焦鏡頭)中包括的一些透鏡組而補(bǔ)償由于抖動(dòng)引起的圖像抖動(dòng)。
[0003]作為這種變焦鏡頭的其中之一，傳統(tǒng)的變焦鏡頭從物側(cè)到像側(cè)按順序包括具有正屈光力的第一透鏡組、具有負(fù)屈光力的第二透鏡組、和具有正屈光力的第三透鏡組，其中在從廣角端到望遠(yuǎn)端變化焦距時(shí)，第一透鏡組和第三透鏡組向物側(cè)移動(dòng)，這通過在垂直于光軸的方向上移動(dòng)第二透鏡組而補(bǔ)償了由于抖動(dòng)引起的圖像抖動(dòng)(例如日本專利公開N0.Hei7-27977)。
[0004]此外，在傳統(tǒng)的變焦鏡頭中，第二透鏡組從物側(cè)按順序包括兩個(gè)負(fù)透鏡組并且通過在垂直于光軸的方向上移動(dòng)兩個(gè)負(fù)透鏡組中的更靠近像側(cè)的透鏡組而補(bǔ)償由于抖動(dòng)引起的圖像抖動(dòng)(日本專利公開N0.Hei7-325272)。
[0005]然而，近來已經(jīng)提出的光學(xué)系統(tǒng)在廣角端具有長焦距。因此，當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)使用包括廣角區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)變焦鏡頭時(shí)，光學(xué)性能不能被令人滿意地設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式包括具有防抖功能的變焦鏡頭并且該變焦鏡頭通過包括廣角區(qū)而被制成小尺寸由此確保足夠的放大倍率(變焦)值且保持良好的光學(xué)性能。
[0007]額外的方面將在以下的描述中被部分地闡述，且部分將自該描述明顯，或者可以通過實(shí)踐所給出的實(shí)施方式而習(xí)知。
[0008]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，一種變焦鏡頭從物側(cè)起順序地包括:具有正屈光力的第一透鏡組；具有負(fù)屈光力的第二透鏡組；和具有正屈光力的第三透鏡組。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變化焦距時(shí)，第一透鏡組和第二透鏡組之間的間距增加，并且第二透鏡組和第三透鏡組之間的間距減小。第二透鏡組從物側(cè)起順序地包括具有負(fù)屈光力的第二A透鏡組和具有負(fù)屈光力的第二 B透鏡組，第二 B透鏡組在垂直于光軸的方向上移位以執(zhí)行防抖功能。
[0009]變焦鏡頭可以滿足以下條件:
[0010]2.0 < fl/fw < 8.0，和
[0011]3.0 < f2b/f2 < 10.0,
[0012]其中，f I表示第一透鏡組的焦距，f2表示第二透鏡組的焦距，f2b表在第二 B透鏡組的焦距，fw表示變焦鏡頭在廣角端的焦距。
[0013]變焦鏡頭還可以滿足以下條件:[0014]4.0 < fl/fw < 6.0，和
[0015]5.0 < f2b/f2 < 9.0
[0016]第二 A透鏡組可以從物側(cè)起順序地包括第一負(fù)透鏡、第二負(fù)透鏡和正透鏡；并且變焦鏡頭可以滿足以下條件:
[0017]1.5 < f2a/f2 < 5.0,
[0018]其中，f2a表示第二 A透鏡組的焦距。
[0019]變焦鏡頭還可以滿足以下條件:
[0020]2.0 < f2a/f2 < 3.5
[0021]變焦鏡頭可以滿足以下條件:
[0022]0.03 < I f2 I /ft < 0.25，以及
[0023]0.1 < f3/ft < 1.0,
[0024]其中，f3表示第三透鏡組的焦距，ft表示變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的焦距。
[0025]變焦鏡頭還可以滿足以下條件:
[0026]0.05 < I f2 I /ft < 0.20，以及
[0027]0.2 < f3/ft < 0.8
[0028]第二 A透鏡組和第二 B透鏡組可以在改變焦距時(shí)整體地移動(dòng)。
[0029]第二 A透鏡組中最接近物側(cè)的透鏡表面可以朝向物側(cè)凸起。
[0030]第二 A透鏡組可以從物側(cè)起順序地包括具有面對物側(cè)的凸面的凹凸透鏡和膠合透鏡，該膠合透鏡包括負(fù)雙凹面透鏡和正雙凸面透鏡；負(fù)第二 B透鏡組可以配置為包括雙凹面透鏡和雙凸面透鏡的膠合透鏡。
[0031]第二透鏡組還可以包括第二 C透鏡組，該第二 C透鏡組設(shè)置在第二 B透鏡組的像偵牝第二C透鏡組可以配置為具有面對像側(cè)的凸面的凹凸透鏡。
[0032]第一透鏡組可以從物側(cè)起順序地包括:包括凹凸透鏡和雙凸面透鏡的膠合透鏡，其中該凹凸透鏡具有面對物側(cè)的凸面；和凹凸透鏡,具有面對物側(cè)的凸面。
[0033]第三透鏡組可以配置為包括雙凸面透鏡和雙凹面透鏡的膠合透鏡。
[0034]變焦鏡頭還可以包括第四透鏡組，該第四透鏡組具有正屈光力并且設(shè)置在第三透鏡組的像側(cè)。
[0035]在從廣角端到望遠(yuǎn)端變化焦距時(shí)，第三透鏡組和第四透鏡組之間的間距可以減小。
[0036]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，一種電子器件包括:變焦鏡頭；和成像元件，接收通過變焦鏡頭形成的光學(xué)圖像并且將所述光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電圖像信號(hào)。
[0037]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，一種照相機(jī)包括:外殼；變焦鏡頭，配置為可更換鏡頭并且可拆卸地聯(lián)接到外殼；和成像元件，設(shè)置在外殼中、接收通過變焦鏡頭形成的光學(xué)圖像并且將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電圖像信號(hào)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]通過結(jié)合附圖對實(shí)施方式的以下描述，這些和/或其它方面將變得明顯且更易于理解，在附圖中:
[0039]圖1A至圖1C是根據(jù)一實(shí)施方式的變焦鏡頭的截面圖；[0040]圖2至圖7是圖1A至圖1C中示出的變焦鏡頭的像差(aberration)圖示；
[0041]圖8A至圖SC是根據(jù)另一實(shí)施方式的變焦鏡頭的截面圖；
[0042]圖9至圖14是圖8A至圖8C中示出的變焦鏡頭的像差圖示；
[0043]圖15A至圖15C是根據(jù)另一實(shí)施方式的變焦鏡頭的截面圖；
[0044]圖16至圖21是圖15A至圖15C中示出的變焦鏡頭的像差圖示；和
[0045]圖22是示出根據(jù)一實(shí)施方式的變焦鏡頭的圖示，該變焦鏡頭在照相機(jī)中被包括作為可更換鏡頭。
【具體實(shí)施方式】
[0046]在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述具有防抖功能的變焦鏡頭。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。在圖中，為了清晰，夸大了層和區(qū)域的厚度。
[0047]根據(jù)一實(shí)施方式的變焦鏡頭按從物側(cè)到像側(cè)的順序可以包括正第一透鏡組Gl、負(fù)第二透鏡組G2和正第三透鏡組G3。在從廣角端到望遠(yuǎn)端變化焦距時(shí)，正第一透鏡組Gl和負(fù)第二透鏡組G2之間的間距可以增大，并且負(fù)第二透鏡組G2和正第三透鏡組G3之間的間距可以減小。此外，第二透鏡組G2按從物側(cè)的順序可以包括負(fù)第二 A透鏡組G2a和負(fù)第二B透鏡組G2b。第二 B透鏡組G2b在垂直于光軸的方向上移位或移動(dòng)以防止抖動(dòng)。第二透鏡組G2可以滿足以下的條件:
[0048]2.0 < fl/fw < 8.0(條件 I)
[0049]3.0 < f2b/f2 < 10.0 (條件 2)·[0050]其中，fi表示第i個(gè)透鏡組的焦距，f2b表示負(fù)第二 B透鏡組G2b的焦距，fw表示變焦鏡頭在廣角端的焦距。
[0051]條件I是用于適當(dāng)?shù)卦O(shè)置正第一透鏡組Gl的焦距的條件。在所述比值超過上限時(shí)，在望遠(yuǎn)端不能保證明亮的Fno (光圈數(shù))。在所述比值小于下限時(shí)，最前面的透鏡(即，最接近物側(cè)的透鏡)的直徑可能不會(huì)減小，這不是優(yōu)選的。條件2是用于適當(dāng)?shù)卦O(shè)置負(fù)第二 B透鏡組G2b的焦距的條件。當(dāng)所述比值超過上限時(shí)，第二 B透鏡組G2b的移動(dòng)量在防止抖動(dòng)時(shí)過度地增加。當(dāng)所述比值小于下限時(shí)，影響光學(xué)性能的抖動(dòng)不能被令人滿意地糾正，尤其是在望遠(yuǎn)端。
[0052]條件I和2的數(shù)值范圍可以優(yōu)選地如下設(shè)置:
[0053]4.0 < fl/fw < 6.0(條件 Ia)
[0054]5.0 < f2b/f2 < 9.0 (條件 2a)
[0055]此外，在當(dāng)前實(shí)施方式中，負(fù)第二 A透鏡組G2a按從物側(cè)的順序包括第一負(fù)透鏡L104、第二負(fù)透鏡L105和正透鏡L106，并且可以滿足以下的條件:
[0056]1.5 < f2a/f2 < 5.0(條件 3)
[0057]其中f2a表示負(fù)第二 A透鏡組G2a的焦距。
[0058]因?yàn)樨?fù)第二 A透鏡組G2a具有從物側(cè)起按順序的兩個(gè)負(fù)透鏡，所以離軸光束尤其在廣角端可以被稍微折射，并且有利于負(fù)畸變像差的糾正。此外，因?yàn)樨?fù)第二 A透鏡組G2a具有在像側(cè)的正透鏡，所以有利于在望遠(yuǎn)端的球面像差的糾正。條件3是用于適當(dāng)?shù)卦O(shè)置負(fù)第二 A透鏡組G2a的焦距的條件。在所述比值超過上限時(shí)，入射光瞳變得朝向像側(cè)過度遠(yuǎn)離第一透鏡組G1，因此，難以減小最前面的透鏡的直徑。在所述比值小于下限時(shí)，難以糾正變焦鏡頭在廣角端的負(fù)畸變像差或場彎曲，這不是優(yōu)選的。
[0059]條件3的數(shù)值范圍可以優(yōu)選地如下設(shè)置:
[0060]2.0 < f2a/f2 < 3.5 (條件 3a)
[0061]此外，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施方式，以下條件可以被滿足:
[0062]0.03 < I f2 I / ft < 0.25 (條件 4)
[0063]0.1 < f3/ft < 1.0(條件 5)
[0064]其中fi表示第i個(gè)透鏡組的焦距，ft表示整個(gè)變焦鏡頭系統(tǒng)在望遠(yuǎn)端的焦距。
[0065]條件4是用于適當(dāng)?shù)卦O(shè)置負(fù)第二透鏡組G2的焦距的條件。當(dāng)比值超過上限時(shí)，放大倍率(變焦)值不能被保證，并因而難以糾正變焦鏡頭在廣角端的負(fù)畸變像差或場彎曲，這不是優(yōu)選的。條件5是用于適當(dāng)?shù)卦O(shè)置正第三透鏡組G3的焦距的條件。在比值超過上限時(shí)，放大倍率(變焦)值不能被保證。在比值小于下限時(shí)，難以糾正變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的球面像差。
[0066]條件4和5的數(shù)值范圍可以優(yōu)選地如下設(shè)置:
[0067]0.05 < I f2 I / ft < 0.20 (條件 4a)
[0068]0.2 < f3/ft < 0.8(條件 5a)
[0069]此外，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施方式，負(fù)第二 A透鏡組G2a和負(fù)第二 B透鏡組G2b可以在改變焦距時(shí)整體地(一起)移動(dòng)。當(dāng)負(fù)第二 A透鏡組G2a和負(fù)第二 B透鏡組G2b在改變焦距時(shí)整體移動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以被簡化，并因而容易減小驅(qū)動(dòng)器件的尺寸。此外，在負(fù)第二 A透鏡組G2a中，最接近物側(cè)的透鏡表面可以向物側(cè)凸起。在負(fù)第二 A透鏡組G2a的最接近物側(cè)的透鏡表面是向物側(cè)凸起的表面時(shí)，可以有利于變焦鏡頭在廣角端的負(fù)畸變像差或場彎曲的糾正。
[0070]實(shí)施方式
[0071]在下文中，將描述本發(fā)明的第一至第三實(shí)施方式(圖1A-1C、圖8A-8C、圖15A-15C)。
[0072]表1顯示了第一至第三實(shí)施方式與上述條件之間的對應(yīng)關(guān)系。
[0073][表 I]
[0074]
【權(quán)利要求】
1.一種變焦鏡頭，從物側(cè)起順序地包括: 具有正屈光力的第一透鏡組； 具有負(fù)屈光力的第二透鏡組；和 具有正屈光力的第三透鏡組， 其中在從廣角端到望遠(yuǎn)端變化焦距時(shí)，所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間距增加，并且所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間的間距減小，和 所述第二透鏡組從所述物側(cè)起順序地包括具有負(fù)屈光力的第二A透鏡組和具有負(fù)屈光力的第二 B透鏡組，所述第二 B透鏡組在垂直于光軸的方向上移位以執(zhí)行防抖功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中所述變焦鏡頭滿足以下條件:
2.0 < fl/fw < 8.0，和
3.0 < f2b/f2 < 10.0, 其中，fl表示所述第一透鏡組的焦距，f2表示所述第二透鏡組的焦距，f2b表示所述第二 B透鏡組的焦距，fw表示所述變焦鏡頭在所述廣角端的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的任意一個(gè)所述的變焦鏡頭，其中: 所述第二 A透鏡組從所述物側(cè)順序地包括第一負(fù)透鏡、第二負(fù)透鏡和正透鏡；和 所述變焦鏡頭滿足以下條件:
1.5 < f2a/f2 < 5.0,` 其中，f2a表示所述第二 A透鏡組的焦距。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意之一所述的變焦鏡頭，其中所述變焦鏡頭滿足以下條件:
0.03 < f2 I /ft < 0.25，以及
0.1 < f3/ft < 1.0, 其中，f3表示所述第三透鏡組的焦距，ft表示所述變焦鏡頭在所述望遠(yuǎn)端的焦距。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意之一所述的變焦鏡頭，其中所述第二A透鏡組和所述第二B透鏡組在改變焦距時(shí)整體地移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變焦鏡頭，其中所述第二A透鏡組中最接近所述物側(cè)的透鏡表面朝向所述物側(cè)凸起。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變焦鏡頭，其中: 所述第二 A透鏡組從所述物側(cè)起順序地包括具有面對所述物側(cè)的凸面的負(fù)凹凸透鏡和膠合透鏡，該膠合透鏡包括負(fù)雙凹面透鏡和正雙凸面透鏡；和 所述第二 B透鏡組配置為包括雙凸面透鏡和雙凹面透鏡的膠合透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變焦鏡頭，其中所述第二透鏡組還包括: 第二 C透鏡組，設(shè)置在所述第二 B透鏡組的像側(cè)；和 所述第二C透鏡組配置為具有面對所述像側(cè)的凸面的凹凸透鏡。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意之一所述的變焦鏡頭，其中所述第一透鏡組從所述物側(cè)起順序地包括: 包括凹凸透鏡和雙凸面透鏡的膠合透鏡，其中該凹凸透鏡具有面對所述物側(cè)的凸面；和 凹凸透鏡，具有面對所述物側(cè)的凸面。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意之一所述的變焦鏡頭，其中所述第三透鏡組配置為包括雙凸面透鏡和雙凹面透鏡的膠合透鏡。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意之一所述的變焦鏡頭，還包括第四透鏡組，具有正屈光力并且設(shè)置在所述第三透鏡組的像側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的變焦鏡頭，其中在從所述廣角端到所述望遠(yuǎn)端變化焦距時(shí)，所述第三透鏡組和所述第四透鏡組之間的間距減小。
13.一種電子器件，包括: 根據(jù)前述權(quán)利要求的任意之一所述的變焦鏡頭；和 成像元件，接收通過所述變焦鏡頭形成的光學(xué)圖像并且將所述光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電圖像信號(hào)。
14.一種照相機(jī)，包括: 外殼; 前述權(quán)利要求的任意之一所述的變焦鏡頭，配置為可更換鏡頭并且可分離地聯(lián)接到所述外殼；和 成像元件，設(shè)置在所述外殼中、接收通過所述變焦鏡頭形成的光學(xué)圖像并且將所述光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電圖像信號(hào)`。
【文檔編號(hào)】G03B5/00GK103869454SQ201310657232
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】三坂誠 申請人:三星電子株式會(huì)社