高放大倍数变焦镜头系统技术方案

本申请公开了一种用于袖珍照相机的高放大倍数的变焦镜头系统。系统包括总折射光焦度为正的第一透镜组和第二透镜组以及总折射光焦度为负的第三透镜组。系统的放大倍率可通过改变第二和第三透镜组之间的距离来改变。根据本发明专利技术，下列条件得以满足：３．５＜ｆ↓［Ｔ］／ｆ↓［Ｗ］，在此，ｆ↓［Ｔ］表示系统在远摄位置的焦距，ｆ↓［Ｗ］表示系统在广角位置的焦距。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高放大倍数变焦镜头系统。尤其涉及一种具有改善的像差特性并使袖珍照相机获得优良性能的高放大倍数的变焦镜头系统。一般地，袖珍照相机的变焦镜头系统可分为两类具有两个透镜组的变焦镜头系统和具有三个透镜组的变焦镜头系统。两透镜组的变焦系统中变焦率基本上至少为2。但是，在这种类型的系统中要达到小巧的尺寸是很困难的。另一方面，三透镜组变焦系统的变焦率限制在3左右。现有的变焦镜头系统公开在美国专利US 4,978,204、5,002,373和5,033,832。专利US 4,978,204和5,002,373有三个透镜组共十一个透镜，并且变焦率大约为2.5。这些系统体积大，因而不能满足袖珍照相机的要求。公开在专利US 5,033,832中的变焦镜头系统包含12个透镜，可达到的变焦率约为2.7。但这种系统的变焦率受到限制，体积也很大。本专利技术的原理的一个重要优点在于装置的布局避免了上述现有技术中该装置的一个或多个缺点和限制。尤其是本专利技术提供出一种具有紧凑的尺寸和在从广角位置向远摄位置的变焦中具有改善的像差特性的高放大倍数的变焦镜头系统。本专利技术的其它特点及优点将通过以下的描述被提出，或部分的从中变得显而易见，或在本专利技术的实践中得知。本专利技术的目的和其它优点通过说明书中记载的和权利要求书及附图中指出的装置得以实现。根据本专利技术的目的，为实现这些特点，如同实施的及一般性的描述一样，本专利技术包括一个含有三个透镜组的变焦镜头系统。第一透镜组具有总的正折射光焦度(refractive power)，第二透镜组具有总的正折射光焦度。第三透镜组具有总的负折射光焦度。变焦镜头系统的放大率可通过改变第三透镜组和第二透镜组之间的距离而改变。其中，要满足下列条件3.5＜fT/fW，LT/fT＜0.95，-0.5＜f1n/fT＜-0.1，此处fT是变焦镜头系统在远摄位置的焦距；fW是变焦镜头系统在广角位置的焦距；LT是在远摄位置从变焦镜头系统观察物体的方向上第一透镜组中第一透镜的第一透镜表面与像平面的距离；f1n是第一透镜组负折射光焦度透镜的焦距；前面的一般性描述和以下的详细描述均应理解为举例和解释，并为如权利要求所述的本专利技术提供进一步的解释。在说明书中作为说明书一部分的附图举例说明了本专利技术，并与说明书一起对本专利技术的目的、优点和原理作以解释。在图中附图说明图1A至1C是本专利技术第一优选实施例分别在广角位置、中间位置和远摄位置的袖珍变焦镜头系统的截面图；图2A至2C是本专利技术第一优选实施例在广角位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图3A至3C是本专利技术第一优选实施例在中间位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图4A至4C是本专利技术第一优选实施例在远摄位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图5A至5C是本专利技术第二优选实施例分别在广角位置、中间位置和远摄位置袖珍变焦镜头系统的截面图；图6A至6C是本专利技术第二优选实施例在广角位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图7A至7C是本专利技术第二优选实施例在中间位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图8A至8C是本专利技术第二优选实施例在远摄位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图9A至9C是本专利技术第三优选实施例分别在广角位置、中间位置和远摄位置袖珍变焦镜头系统的截面图；图10A至10C是本专利技术第三优选实施例在广角位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图11A至11C是本专利技术第三优选实施例在中间位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图12A至12C是本专利技术第三优选实施例在远摄位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图13A至13C是本专利技术第四优选实施例分别在广角位置、中间位置和远摄位置袖珍变焦镜头系统的截面图；图14A至14C是本专利技术第四优选实施例在广角位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图15A至15C是本专利技术第四优选实施例在中间位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图16A至16C是本专利技术第四优选实施例在远摄位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图17A至17C是本专利技术第五优选实施例分别在广角位置、中间位置和远摄位置袖珍变焦镜头系统的截面图；图18A至18C是本专利技术第五优选实施例在广角位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图19A至19C是本专利技术第五优选实施例在中间位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；图20A至20C是本专利技术第五优选实施例在远摄位置袖珍变焦镜头系统的像差曲线；以下将参考附图对本专利技术的实施例进行描述。如图1、5、9、13和17所示，根据本专利技术的优选实施例提供了一个高放大倍率的袖珍变焦镜头系统。从变焦镜头系统的物方一侧起(即从图的左侧起)，第一透镜组I形成物体的像，并将像提供给第二透镜组II，接着第二透镜组II将像供给第三透镜组。具有总的正折射光焦度的第一透镜组I包括三个透镜单元。第一透镜单元1具有负折射光焦度。第二透镜单元2是一个具有正折射光焦度的双凸透镜。第三透镜3单元是一个具有正折射光焦度的双凸透镜。具有总的正折射光焦度的第二透镜组II包括五个透镜单元。第四透镜单元4是具有负折射光焦度的双凹透镜。第五透镜单元5具有正的折射光焦度。第六透镜单元6具有正的折射光焦度，并使其凸面朝着像平面(即图的右侧)放置。第七透镜单元7有负的折射光焦度，是一个向着像方凸出的弯月透镜。第八透镜单元8是一个具有正折射光焦度的双凸透镜。具有总的负折射光焦度的第三透镜组III包括三个透镜单元。第九透镜单元9是一个向着像方凸出的弯月透镜，具有正的折射光焦度。第十透镜单元10有负的折射光焦度并使其凹面朝着物方放置。第十一透镜单元11具有负的折射光焦度，并使其凹面朝向物方。当从广角位置向远摄位置调焦时，第一透镜组I和第二透镜组II以及第二透镜组II和第三透镜组III之间的距离均发生变化。另外，孔径光阑20放置在第二透镜组II和第三透镜组III之间。根据本专利技术的优选实施例，高放大倍数的袖珍变焦镜头系统满足下列条件(1)3.5＜fT/fW，(2)LT/fT＜0.95，(3)-0.5＜f1n/fT＜-0.1，(4)1.5＜fII，IIIW/fII，IIIT＜3.6，此处fT是整个变焦镜头系统在远摄位置的焦距；fW是整个变焦镜头系统在广角位置的焦距；LT是在远摄位置第一透镜单元朝着物方的表面与像平面的距离；f1n是第一透镜组I具有负折射光焦度透镜的焦距；fII.IIIW是第二透镜组II和第三透镜组III在广角位置的总焦距；fII，IIIT是第二透镜组II和第三透镜组III在远摄位置的总焦距。条件(1)涉及远摄位置和广角位置之间的焦距比，满足此条件可得到高放大倍率。条件(2)涉及当减小变焦镜头尺寸时所用的远摄比。要在远摄位置具有高放大倍率和一个小的尺寸，透镜系统的总长度应缩短，焦距伸长。但是，如果条件(2)不被满足，则每个透镜组的折射光焦度将增加并使透镜的光敏度过高。这将使得补偿像差很困难，使得镜头系统的制造也很困难。为解决这些问题，变焦镜头系统的每一组件按照下列方程布置f＝f1×m2×m3此处f是焦距；f1是第一透镜组I的焦距；m2是第二透镜组II的横向放大倍率；和m3是第三透镜组III的横向放大率。因为第一透镜组I包括一个具有负折射光焦度的透镜和几个具有正折射光焦度的透镜，所以当条件(3)不被满足时，彗差的补偿将很困难。条件(4)涉及第二透镜组II和第三透镜组III的总折射光焦度。因此，此条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦镜头系统，包括：总折射光焦度为正的第一透镜组；总折射光焦度为正为第二透镜组；总折射光焦度为负的第三透镜组；和其特征在于系统的放大率可通过改变所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离而改变，并且满足下列条件：３．５ ＜ｆ↓［Ｔ］／ｆ↓［ｗ］，Ｌ↓［Ｔ］／ｆ↓［Ｔ］＜０．９５，－０．５＜ｆ↓［ｌｎ］／ｆ↓［Ｔ］＜－０．１，此处：ｆ↓［Ｔ］是变焦镜头系统在远摄位置的焦距；ｆ↓［ｗ］是变焦镜头系统在广角位置的焦距；Ｌ↓［Ｔ］是在远摄位 置所述第一透镜组中第一透镜的第一透镜表面在从变焦镜头系统观察物体的方向上与像平面的距离；ｆ↓［ｌｎ］是所述第一透镜组负折射光焦度透镜的焦距。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑镇明，
申请(专利权)人：三星航空产业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]