CN102023372A - 变焦镜头及具有该变焦镜头的图像捕捉设备 - Google Patents

变焦镜头及具有该变焦镜头的图像捕捉设备 Download PDF

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Abstract

提供一种变焦镜头及具有该变焦镜头的图像捕捉设备。所述变焦镜头包括：第一透镜组，具有正折射力；第二透镜组，具有负折射力；第三透镜组，具有正折射力；第四透镜组，具有正折射力，其中，第一至第四透镜组从物侧到像侧被顺序地布置，第三透镜组包括从物侧顺序地布置的第一正透镜、包括第二正透镜和第一负透镜的双合透镜和第三正透镜。

Description

变焦镜头及具有该变焦镜头的图像捕捉设备
本申请要求于2009年9月9日提交到韩国知识产权局的第10-2009-0085072号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明涉及一种小巧的具有高放大倍率的变焦镜头以及采用该变焦镜头的图像捕捉设备。
背景技术
近来，具有固体成像器件(例如，电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))的数字相机或视频相机变得流行。尤其是，由于对百万像素相机模块的需求，发布了便宜的用于提供高质量图像的具有超过五百万像素的相机。使用CCD或CMOS的成像光学设备(例如，数字相机或移动电话相机)正发展得更小、更轻并且成本更低。此外，对捕捉对象的宽范围图像的需求增加。
发明内容
本发明提供一种具有短的总长度和高的放大倍率的变焦镜头。
本发明还提供一种采用具有短的总长度和高的放大倍率的变焦镜头的图像捕捉设备。
根据本发明的实施例，提供一种变焦镜头，所述变焦镜头包括：第一透镜组，具有正折射力；第二透镜组，具有负折射力；第三透镜组，具有正折射力；第四透镜组，具有正折射力，其中，第一至第四透镜组从物侧到像侧被顺序地布置，第三透镜组包括从物侧顺序地布置的第一正透镜、包括第二正透镜和第一负透镜的双合透镜和第三正透镜，当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时，第一至第四透镜组是可移动的，并且满足下面的等式：
-0.6＜f2/(ft/fw)＜-0.2，其中，f2表示第二透镜组的焦距，fw表示在广角位置所述变焦镜头的焦距，ft表示在远摄位置所述变焦镜头的焦距。
所述变焦镜头可满足下面的表达式：
0.7＜T1/T3＜1.2，其中，T1表示当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时第一透镜组沿光轴移动的距离，T3表示当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时第三透镜组沿光轴移动的距离。
所述变焦镜头可满足下面的表达式：
2＜f3/fw×tan(mω)＜3，其中，mω表示在广角位置的半视角。
根据本发明的另一方面，提供一种图像捕捉设备，所述图像捕捉设备包括：变焦镜头；成像器件，接收通过变焦镜头引导的光，其中，变焦镜头包括：第一透镜组，具有正折射力；第二透镜组，具有负折射力；第三透镜组，具有正折射力；第四透镜组，具有正折射力；第一至第四透镜组从物侧被顺序地布置，第三透镜组包括从物侧顺序地布置的第一正透镜、包括第二正透镜和第一负透镜的双合透镜和第三正透镜，当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时，第一至第四透镜组是可移动的，并且满足下面的表达式：
-0.6＜f2/(ft/fw)＜-0.2，其中，f2表示第二透镜组的焦距，fw表示在广角位置所述变焦镜头的焦距，ft表示在远摄位置所述变焦镜头的焦距。
附图说明
通过下面结合附图对本发明的示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和其它特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明的第一实施例的变焦镜头的示图；
图2A、图2B和图2C是分别在广角位置、中间位置和远摄位置根据本发明的第一实施例的变焦镜头的像差(aberration)的曲线图；
图3是示出根据本发明的第二实施例的变焦镜头的示图；
图4A、图4B和图4C是分别在广角位置、中间位置和远摄位置根据本发明的第二实施例的变焦镜头的像差的曲线图；
图5是示出根据本发明的第三实施例的变焦镜头的示图；
图6A、图6B和图6C是分别在广角位置、中间位置和远摄位置根据本发明的第三实施例的变焦镜头的像差的曲线图；
图7是示出根据本发明的实施例的包括变焦镜头的图像捕捉设备的示图。
具体实施方式
参照图1，根据本发明的实施例的变焦镜头11包括：第一透镜组G1，具有正折射力(refractive power)；第二透镜组G2，具有负折射力；第三透镜组G3，具有正折射力；第四透镜组G4，具有正折射力。第一至第四透镜组G1、G2、G3和G4从物侧O到像侧I被顺序地布置。
当变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时，可移动第一透镜组G1至第四透镜组G4。在变焦期间，第一透镜组G1和第三透镜组G3向物侧O移动。同时，第二透镜组G2沿着朝向像侧I凸起的轨迹移动，第四透镜组G4沿着朝向物侧O凸起的轨迹移动。
根据本发明的实施例的变焦镜头可具有18×和24×之间的放大倍率。可增加第一透镜组的有效直径，以增大放大倍率。然而，当第一透镜组G1的有效直径增加时，第一透镜组G1可变得较重，因此第一透镜组G1可包括较少数量的透镜以减轻重量。第一透镜组G1可包括：第一透镜L11、第二透镜L12和第三透镜L13。第一透镜L11可具有正折射力，第二透镜L12可具有负折射力，第三透镜L13可具有负折射力。第一透镜L11和第二透镜L12可被形成为双合透镜(doublet lens)，可通过使用第一透镜L11和第二透镜L12来校正像差。此外，第一透镜组G1可包括双合透镜和正透镜，以减小在获得高放大倍率的同时导致的球面像差和色像差(chromatic aberration)。
第二透镜组G2可包括：第四透镜L21、第五透镜L22、第六透镜L23和第七透镜L24。第四透镜L21可以是具有朝着物侧O的弯月形凸面的负透镜。第五透镜L22可以是两个表面为凹面的负透镜。第六透镜L23可具有正折射力，第七透镜L24可具有负折射力。第六透镜L23和第七透镜L24可被形成为双合透镜。第六透镜L23可以是朝着物侧O的凸面。第二透镜组G2可减小变焦操作期间像差的变化，并可校正在广角位置的畸变像差(distortionaberration)或在远摄位置的球面像差。
第三透镜组G3可包括第八透镜L31、第九透镜L32、第十透镜L33和第十一透镜L34。第八透镜L31可具有正折射力。第九透镜L32可具有正折射力，第十透镜L33可具有负折射力，第十一透镜L34可具有正折射力。第九透镜L32和第十透镜L33可被形成为双合透镜。
第八透镜L31可校正球面像差，第九透镜L32、第十透镜L33和第十一透镜L34分散折射力以减小畸变像差和纵向色相差。
例如，当第三透镜组G3包括正透镜、负透镜和正透镜时，被具有负折射力的第二透镜组G2改变的光通量入射到第三透镜组G3，因此变得难以校正球面像差。此外，第三透镜组G3需要具有(远视)折射力以校正在第二透镜组G2中发生的负畸变像差。因此，这三个透镜中最接近物体O的正透镜具有强折射力。然而，随后变得难以校正球面像差。因此，如果第三透镜组G3包括三个透镜，则难以校正球面像差和畸变像差，并难以实现具有减小的尺寸和高性能的变焦镜头。
因此，第三透镜组G3可包括用于改善球面像差校正、畸变校正和纵向色相差校正的四个透镜。此外，第三透镜组G3的总折射力可被分散到这四个透镜中最接近物体的两个透镜，因此可减小由于增加折射力导致的变焦镜头的尺寸的增加。
第三透镜组G3的透镜中最接近物体O的正透镜可包括至少一个非球面表面。例如，第八透镜L31的面对物侧O的表面可以是非球面表面。因此，可校正第三透镜组G3中出现的球面像差和彗形像差，并且可增加第三透镜组G3的总折射力。结果，可减小变焦镜头的尺寸。可在第三透镜组G3的物侧O布置光圈(stop)ST。
在根据本发明的实施例的变焦镜头中，第三透镜组G3沿垂直于光轴的方向移动以校正手的抖动。此外，不使用用于震动控制的光学部件(例如，棱镜)或透镜组来控制震动，因此整个变焦镜头的尺寸的增加被降低。
第四透镜组G4可包括：第十二透镜L41和第十三透镜L42。第十二透镜L41可具有正折射力，而第十三透镜L42可具有负折射力。第十二透镜L41和第十三透镜L42可被形成为双合透镜。
根据本发明的实施例的变焦镜头可满足下面描述的等式1。
-0.6＜f2/(ft/fw)＜-0.2        (1)
这里：
f2表示第二透镜组G2的焦距，
fw表示在广角位置变焦镜头的焦距，
ft表示在远摄位置变焦镜头的焦距。
当f2/(ft/fw)超出等式1的上限时，变焦镜头的总长度和第二透镜组G2的焦距都减小。因此，在变焦操作期间难以校正像差和畸变像差。当f2/(ft/fw)小于等式1的下限时，第二透镜组G2移动的距离增加。结果，变焦镜头的总长度增加，因此更难以减小变焦镜头的尺寸。
根据本发明的实施例的变焦镜头可满足下面描述的等式2。
0.7＜T1/T3＜1.2        (2)
这里：
T1表示当变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时第一透镜组G1沿光轴移动的距离，
T3表示当变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时第三透镜组G3沿光轴移动的距离。
当T1/T3超出等式2的上限时，第一透镜组G1移动的距离增加，并且在广角位置，第一透镜组G1和第二透镜组之间的间隔增加。因此，变焦镜头的总长度增加，因此变得更难以减小变焦镜头的尺寸。当T1/T3小于等式2的下限时，第三透镜组G3移动的距离增加，并且在广角位置，到第四透镜组G4的最接近物侧O的第十二透镜L41的入射光瞳的距离增加。因此，总镜头长度增加。
根据本发明的实施例的变焦镜头可满足下面描述的等式3。
2＜f3/fw×tan(mω)＜3    (3)
这里，mω表示在广角位置的半视角，f3表示第三透镜组的焦距。
当f3/fw×tan(mω)超出等式3的上限时，为了更大的放大倍率，必须增加第二透镜组G2或第四透镜组G4的折射力。然而，如果第二透镜组G2或第四透镜组G4的折射力增加，则变得难以校正在远摄位置的彗形像差或像散。当f3/fw×tan(mω)小于等式3的下限时，第三透镜组G3的折射力增加，变得难以校正变焦操作期间的像差。结果，变得难以保证光学性能。此外，当第三透镜组G3沿垂直于光轴方向移动以校正手的抖动时，像差变化越显著。
在本发明的实施例中使用的术语“非球面”定义如下。
在根据本发明的实施例的变焦镜头的非球面形状中，当光的传播方向被称为正方向时，z表示沿光轴到顶点的位移，(h表示沿垂直于光轴的方向到光轴的距离)，c表示曲率，k表示圆锥常数(conic constant)，A、B、C和D表示系数，非球面表面的z由下面的等式4定义。
z = ch 2 1 + ( 1 - ( 1 + k ) c 2 h 2 ) + Ah 4 + Bh 6 + Ch 8 + Dh 10 - - - ( 4 )
以下，将描述根据本发明的实施例的各种设计。
在每个附图中，最右侧的直线表示像平面IM的位置，成像装置的红外线(IR)阻挡滤光片P1和盖玻片P2之一或两者布置在像平面IM的物侧。以下，将示出根据本发明的第一、第二和第三实施例的透镜数据、非球面表面数据、焦距f、F数FNo、视角2ω、变焦镜头的总长度L以及透镜之间的可变距离D5、D12、D20和D23。
第一实施例
图1示出根据本发明的第一实施例的变焦镜头的示图。图2A、图2B和图2C是分别在广角位置、中间位置和远摄位置根据本发明的第一实施例的变焦镜头的像差的曲线图。
  透镜表面   曲率   厚度   折射率   阿贝数
  S1   45.506   1.00   1.92286   20.9
  S2   34.536   5.16   1.49700   81.6
  S3   -233.840   0.15
  S4   30.774   2.47   1.60311   60.7
  S5   62.692   D5
  S6   62.692   0.80   1.90366   31.3
  S7   7.522   4.88
  S8   -21.836   1.00   1.77250   49.6
  S9   90.485   0.10
  S10   16.965   2.16   1.94595   18.0
  S11   -126.186   0.80   1.83481   42.7
  S12   32.276   D12
  S13   无穷大   1.00
  S14   9.110   1.94   1.80470   40.9
  S15   300.000   0.34
  S16   12.003   1.90   1.49700   81.6
  S17   -15.625   0.50   1.80610   33.3
  S18   7.236   0.85
  S19   28.215   1.63   1.49700   81.6
  S20   -18.581   D20
  S21   11.954   2.19   1.48749   70.4
  S22   -48.920   0.60   1.76182   26.6
  S23   98.581   D23
  S24   无穷大   0.30   1.51680   64.2
  S25   无穷大   0.30
  S26   无穷大   0.50   1.51680   64.2
  S27   无穷大
表1
Figure BSA00000265372300071
表2
  广角位置   中间位置   远摄位置
  焦距   4.91   25.00   111.02
  FNo   2.80   3.82   5.91
  2ω   76.58   17.62   4.00
  L   78.00   87.37   107.00
  可变距离
  D5   0.70   19.78   29.77
  D12   31.56   9.34   1.50
  D20   10.60   16.32   41.57
  D23   4.18   10.96   3.20
表3
第二实施例
图3是示出根据本发明的第二实施例的变焦镜头的示图。图4A、图4B和图4C是分别在广角位置、中间位置和远摄位置根据本发明的第二实施例的变焦镜头的像差的曲线图。
  透镜表面   曲率   厚度   折射率   阿贝数
  S1   44.461   1.00   1.92286   20.9
  S2   33.762   4.78   1.49700   81.6
  S3   -234.563   0.15
  S4   30.672   2.58   1.60311   60.7
  S5   66.369   D5
  S6   66.294   0.80   1.90366   31.3
  S7   7.642   4.82
  S8   -20.824   1.00   1.77250   49.6
  S9   123.501   0.10
  S10   17.636   2.12   1.94595   18.0
  S11   -112.948   0.80   1.83481   42.7
  S12   35.497   D12
  S13   无穷大   1.00
  S14   9.110   1.94   1.80470   40.9
  S15   300.000   0.37
  S16   12.263   1.90   1.49700   81.6
  S17   -15.189   0.50   1.80610   33.3
  S18   7.331   0.85
  S19   36.798   1.59   1.49700   81.6
  S20   -17.021   D20
  S21   12.184   2.08   1.48749   70.4
  S22   -67.112   0.60   1.76182   26.6
  S23   81.839   D23
  S24   无穷大   0.30   1.51680   64.2
  S25   无穷大   0.30
  S26   无穷大   0.50   1.51680   64.2
  S27   无穷大
表4
Figure BSA00000265372300091
表5
  广角位置   中间位置   远摄位置
  焦距   5.15   25.00   106.70
  FNo   2.87   3.81   5.96
  2ω   73.92   17.62   4.16
  L   78.52   86.18   104.00
  可变距离
  D5   0.70   18.98   28.04
  D12   32.00   10.10   1.50
  D20   10.85   15.74   40.44
  D23   4.48   10.87   3.53
表6
第三实施例
图5是示出根据本发明的第三实施例的变焦镜头的示图。图6A、图6B和图6C是分别在广角位置、中间位置和远摄位置根据本发明的第三实施例的变焦镜头的像差的曲线图。
  透镜表面   曲率   厚度   折射率   阿贝数
  S1   47.395   1.00   1.92286   20.9
  S2   35.358   4.76   1.49700   81.6
  S3   -215.022   0.15
  S4   31.701   2.71   1.60311   60.7
  S5   75.692   D5
  S6   75.692   0.80   1.90366   31.3
  S7   7.759   4.54
  S8   -22.431   1.00   1.77250   49.6
  S9   67.447   0.28
  S10   18.448   2.19   1.94595   18.0
  S11   -111.660   0.80   1.83481   42.7
  S12   51.757   D12
  S13   无穷大   1.00
  S14   8.858   1.80   1.80470   40.9
  S15   155.538   0.50
  S16   9.426   1.96   1.49700   81.6
  S17   -15.183   0.50   1.80610   33.3
  S18   6.453   0.89
  S19   33.199   1.61   1.49700   81.6
  S20   -21.404   D20
  S21   12.594   2.06   1.58913   61.3
  S22   -78.728   0.60   1.69895   30.1
  S23   38.380   D23
  S24   无穷大   0.30   1.51680   64.2
  S25   无穷大   0.30
  S26   无穷大   0.50   1.51680   64.2
  S27   无穷大
表7
Figure BSA00000265372300101
Figure BSA00000265372300111
表8
  广角位置   中间位置   远摄位置
  焦距   5.15   40.00   97.06
  FNo   2.86   4.32   5.95
  2ω   73.97   11.07   4.57
  L   77.28   90.13   100.00
  可变距离
  D5   0.70   23.16   28.00
  D12   32.00   6.60   1.50
  D20   8.81   18.92   35.78
  D23   5.12   10.81   4.07
表9
在示出根据本发明的第一至第三实施例的纵向球面像差的曲线图中，纵轴表示FNo，并示出关于C-line(656.3nm)、d-line(587.6nm)和g-line(435.8nm)的球面像差。在示出像散场曲率(astigmatic field curvature)的曲线中，纵轴表示图像的最大高度IH，实线表示弧矢场曲率(sagittal field curvature)S，虚线表示切向场曲率T。在示出畸变像差的曲线中，纵轴表示图像的最大高度IH。
下面的表10示出根据第一至第三实施例的变焦镜头满足上述等式1、2和3的条件。
  等式   第一实施例   第二实施例   第三实施例
  f2/(ft/fw)   -0.35   -0.39   -0.45
  T1/T3   0.97   0.89   0.88
  f3/fw×tan(mω)   2.68   2.52   2.52
表10
根据本发明的实施例的变焦镜头具有高放大倍率和小的尺寸。此外，根据本发明的实施例的变焦镜头可用于在等于或大于70度的广角捕捉图像。根据本发明的实施例的变焦镜头可应用于数字静止相机、数字视频相机或使用固体成像器件(例如，电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))的便携式数字设备。根据本发明的实施例的变焦镜头具有宽的视角，因此可捕捉对象的宽范围的图像。
图7是示出根据本发明的实施例的包括变焦镜头的图像捕捉设备的示图。所述图像捕捉设备包括：在上面的实施例中描述的变焦镜头11；和成像器件12，可接收通过变焦镜头11引导的光。所述图像捕捉设备可包括：记录介质13，可存储与由成像器件12光电转换的物体图像相应的数据；取景器14，用于观察物体图像。此外，所述图像捕捉设备可包括显示单元15，可在显示单元15上显示物体图像。图7所示的图像捕捉设备仅是示例，本发明不限于此，本发明可被应用于各种光学设备。因此，可通过将根据本发明的实施例的变焦镜头应用到图像捕捉设备(例如，数字相机)，来实现具有高放大倍率并且能够捕捉物体的广角图像的小型光学设备。
在这里引用的所有参考(包括出版物、专利申请和专利)通过对其全文进行参考而合并于此，就像每个参考被单独地并特定地表示为通过参考而引用并且其整体在这里被阐述。
为了促进对本发明的原理的理解，参考在附图中示出的优选实施例，使用特定语言来描述这些实施例。然而，该特定语言不是为了限制本发明的范围，本发明应被解释为包括对于本领域的普通技术人员来说将被正常想到的所有实施例。
可以以功能块组件和各个处理步骤来描述本发明。这里示出和描述的特定实现是本发明的示出性示例，而非以任何方式限制本发明的范围。为了简明起见，可不详细描述传统的方面。此外，示出的各个附图中示出的连接线或连接器是为了表现各个元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑连接。应该注意，可在实施的装置中出现很多可替换或另外的功能关系、物理连接或逻辑连接。此外，对于实施本发明来说没有项或组件是必要的，除非该元件被特别地描述为“必要”或“关键”。
这里使用的“包括”、“包含”或“具有”意在包括其后列出的项及其等同物以及另外的项。处理另有规定或限定。术语“安装”、“连接”和“支持”被广义地使用并包括直接和间接安装、连接、支持和结合。此外，“连接”和“结合”不限于物理或机械连接或结合。
在描述本发明的上下文中(尤其是在权利要求的上下文中)使用的单数形式应被解释为覆盖单数形式和复数形式。此外，这里对值的范围的列举仅是意在分别引用落入该范围内的各个单独的值的速记法，除非这里另有指示，否则每个单独的值也被包括在说明书中，就像进行单独引用。此外，可以以任何合适的次序执行这里描述的所有方法的步骤，除非这里另有指示或与上下文明显矛盾。除非另有声明，这里提供的任何及所有示例的使用或示例性语言(例如，“诸如”)仅意在更好地示出本发明，而非限制本发明的范围。
单词“机制”和“元件”意在被上位地使用，而非被完全限制为机械的实施例。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，许多修改和适应对于本领域的技术人员来说是清楚的。

Claims (15)

1.一种变焦镜头，包括：
第一透镜组，具有正折射力；
第二透镜组，具有负折射力；
第三透镜组，具有正折射力；
第四透镜组，具有正折射力；
其特征在于：
第一至第四透镜组从物侧到像侧被顺序地布置，
第三透镜组包括从物侧顺序地布置的第一正透镜、包括第二正透镜和第一负透镜的双合透镜和第三正透镜，
当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时，第一至第四透镜组移动并且所述变焦镜头满足下面的表达式：
-0.6＜f2/(ft/fw)＜-0.2，其中，f2表示第二透镜组的焦距，fw表示在广角位置所述变焦镜头的焦距，ft表示在远摄位置所述变焦镜头的焦距。
2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于满足下面的表达式：
0.7＜T1/T3＜1.2，其中，T1表示当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时第一透镜组沿光轴移动的距离，T3表示当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时第三透镜组沿光轴移动的距离。
3.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于满足下面的表达式：
2＜f3/fw×tan(mω)＜3，其中，mω表示在广角位置的半视角，f3表示第三透镜组的焦距，fw表示在广角位置所述变焦镜头的焦距。
4.如权利要求1所述的变焦镜头，其中，第三透镜组沿垂直于光轴的方向移动，以校正手的抖动。
5.如权利要求1所述的变焦镜头，其中，第三透镜组的正折射力透镜包括至少一个非球面表面。
6.如权利要求1至5中的任意一项所述的变焦镜头，其中，第一透镜组和第三透镜组在变焦操作期间向物侧移动。
7.如权利要求6所述的变焦镜头，其中，第二透镜组沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，第四透镜组沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
8.如权利要求1至5中的任意一项所述的变焦镜头，其特征在于具有18×和24×之间的放大倍率。
9.如权利要求1至5中的任意一项所述的变焦镜头，其中，第一透镜组包括：第一透镜，具有正折射力；第二透镜，具有负折射力；和第三透镜，具有负折射力。
10.如权利要求1至5中的任意一项所述的变焦镜头，其中，第二透镜组包括：第四透镜，具有负折射力；第五透镜，具有负折射力；第六透镜，具有正折射力；和第七透镜，具有负折射力。
11.如权利要求10所述的变焦镜头，其中，第六透镜和第七透镜被形成为双合透镜。
12.如权利要求1至5中的任意一项所述的变焦镜头，其中，第四透镜组包括：第八透镜，具有正折射力；和第九透镜，具有负折射力。
13.一种图像捕捉设备，包括：
变焦镜头；
成像器件，接收通过变焦镜头引导的光，
其中，变焦镜头包括：
第一透镜组，具有正折射力；
第二透镜组，具有负折射力；
第三透镜组，具有正折射力；
第四透镜组，具有正折射力；
第一至第四透镜组从物侧被顺序地布置，
第三透镜组包括从物侧顺序地布置的第一正透镜、包括第二正透镜和第一负透镜的双合透镜和第三正透镜，
当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时，第一至第四透镜组移动并且满足下面的表达式：
-0.6＜f2/(ft/fw)＜-0.2，其中，f2表示第二透镜组的焦距，fw表示在广角位置所述变焦镜头的焦距，ft表示在远摄位置所述变焦镜头的焦距。
14.如权利要求13所述的图像捕捉设备，其特征在于满足下面的表达式：
0.7＜T1/T3＜1.2，其中，T1表示当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时第一透镜组沿光轴移动的距离，T3表示当所述变焦镜头从广角位置变焦到远摄位置时第三透镜组沿光轴移动的距离。
15.如权利要求13或14所述的图像捕捉设备，其特征在于满足下面的表达式：
2＜f3/fw×tan(mω)＜3，其中，mω表示在广角位置的半视角，f3表示第三透镜组的焦距，fw表示在广角位置所述变焦镜头的焦距。
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