[发明专利]变焦透镜系统

说明书

本发明涉及一种变焦透镜系统，特别是一种可提供高变焦比和高光学质量的变焦透镜系统。本发明的系统应用于诸如照相机和摄像机的产品。

在现有技术中，具有较高变焦比的变焦透镜系统通常包括四个透镜组。第二透镜组通过沿光轴移动改变放大率，而第三或第四透镜组通过沿光轴移动校正成像区。

但是，这样的变焦透镜系统不适于小型相机，因为最靠近物侧的透镜的表面和成像区之间的距离太长。此外，第一透镜组中第一透镜的有效直径较大。

针对上述的现有技术，本发明的目的在于提供一种小型并能产生高光学质量的变焦透镜系统。

为实现此目的，本发明的变焦透镜系统包括三个透镜组，并具有约3.0的变焦比和高综合像差质量。位于物侧的第一透镜组具有总的正光焦度，第二透镜组具有总的负光焦度，而第三透镜组具有总的正光焦度。当从广角位向摄远位变焦时第二和第三透镜组沿光轴移动。本发明的变焦透镜系统满足下列条件：

              2.0＜β₂(T)/β₃(T)＜2.5

              -0.7＜β₃(T)＜-0.4

其中：

β₂(T)表示第二透镜组在摄远位的放大率；及

β₃(T)表示第三透镜组在摄远位的放大率。

通过下面参照附图对优选实施例的描述将会清楚本发明的上述目的和特点。

图1A至1C分别为本发明实施例的变焦透镜系统在广角位、正常位和摄远位的剖视示意图；

图2A至2C示出本发明第一实施例的变焦透镜系统在广角位的像差曲线；

图3A至3C示出本发明第一实施例的变焦透镜系统在正常位的像差曲线；

图4A至4C示出本发明第一实施例的变焦透镜系统在摄远位的像差曲线；

图5A至5C示出本发明第二实施例的变焦透镜系统在广角位的像差曲线；

图6A至6C示出本发明第二实施例的变焦透镜系统在正常位的像差曲线；

图7A至7C示出本发明第二实施例的变焦透镜系统在摄远位的像差曲线；及

图8表示本发明实施例的变焦透镜系统变焦时的轨迹。

下面将参照附图详细描述本发明。

如图1A至1C所示，本发明的优选实施例提供了一种变焦透镜系统，包括：第一透镜组I、第二透镜组II和第三透镜组III。孔径光阑12安装在第二透镜组II和第三透镜组III之间。

具有总的正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是具有负光焦度的弯月形透镜并向物侧凸出。第二透镜单元2与第一透镜单元1相连并具有正光焦度。第三透镜单元3是具有正光焦度的弯月形透镜并向物侧凸出。

具有总的负光焦度的第二透镜组II包括三个透镜单元。第四透镜单元4是具有负光焦度的弯月形透镜并向物侧凸出。第五透镜单元5是具有负光焦度的双凹面透镜。第六透镜单元6具有正光焦度并向物侧凸出。

具有总的正光焦度的第三透镜组III包括四个透镜单元。第七透镜单元7具有正光焦度并向像侧凸出。第八透镜单元8是具有正光焦度的双凸面透镜。第九透镜单元9是具有负光焦度的双凹面透镜。第十透镜单元10具有正光焦度并向像侧凸出。第三透镜组III还包括低通滤光器11。

当从广角位向摄远位变焦时，第一透镜组I保持固定，第二透镜组II和第三透镜组III沿光轴移动。如图8所示，当从广角位向正常位变焦时，第二透镜组II从物侧向像侧移动，第三透镜组III从像侧向物侧移动。当从正常位向摄远位变焦时，第二透镜组II仍向像侧移动而第三透镜组III从物侧向像侧移动。

本发明实施例的变焦透镜系统满足下列条件：

                   2.0＜β₂(T)/β₃(T)＜2.5

                   -0.7＜β₃(T)＜-0.4

                   0.6＜f_w/f₃＜0.8

其中：

β₂(T)表示第二透镜组II在摄远位的放大率；

β₃(T)表示第三透镜组III在摄远位的放大率；

f_w表示变焦透镜系统在广角位的焦距；及

f₃表示第三透镜组III的焦距。