CN103576298A - 变焦镜头系统和包括该变焦镜头系统的拍摄设备 - Google Patents

变焦镜头系统和包括该变焦镜头系统的拍摄设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种变焦镜头系统和包括该变焦镜头系统的拍摄设备，所述变焦镜头系统包括：第一透镜组，具有正屈光力；第二透镜组，具有负屈光力；第三透镜组；第四透镜组，具有正屈光力，其中，在从广角模式变焦到远摄模式的期间，第一透镜组与第二透镜组之间的间距、第二透镜组与第三透镜组之间的间距以及第三透镜组与第四透镜组之间的间距改变，其中，第一透镜组从物到像顺序地包括一个负透镜和三个正透镜，其中，变焦透镜系统满足下面的条件：0.8<f13/f14<1，其中，f13表示第一透镜组中的从像到物设置于第二位的正透镜的焦距，f14表示第一透镜组中的最靠近像设置的正透镜的焦距。

Description

变焦镜头系统和包括该变焦镜头系统的拍摄设备
本申请要求于2012年8月3日递交到韩国知识产权局的第10-2012-0085395号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
技术领域
与示例性实施例一致的设备涉及一种变焦镜头和包含该变焦镜头的拍摄设备。
背景技术
随着固态图像捕获器件（诸如电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器）变得更小且依然能够实现高像素分辨率，也要求包含于图像形成装置（例如，数字相机、摄像机或者包括图像捕获器件的监控摄像机）中的透镜系统具有改进的光学性能并能够变得更小。
此外，数字相机和监控摄像机的使用者的数量已经增加，并且更加精通这些装置，对于实现高放大倍率和优异的光学性能的拍摄设备的需求日益增加。因此，在数字相机和监控摄像机中采用的变焦镜头需要具有高性能和高放大倍率，同时具有小尺寸和轻重量。
在现有技术中，因为四组式变焦镜头适合于实现5×或更高的放大倍率，并且具有相对小的尺寸，所以四组式变焦镜头的构造适合满足以上的要求，因此，四组式变焦镜头被应用于拍摄装置中。
因此，已经提出了各种四组式变焦镜头的设计。然而，在提出的设计中，当试图实现高的放大倍率时，伴随变焦而产生的像差仍然在增加，并且在从广角模式转换到远摄模式时，该像差使得贯穿整个区域的高光学性能难以实现。
发明内容
一个或多个示例性实施例提供了一种实现高放大倍率且具有高光学性能的变焦镜头系统以及包括该变焦镜头系统的拍摄设备。
一个或多个示例性实施例还提供了一种实现小型化且获得充足的后焦距的变焦镜头系统以及包括该变焦镜头系统的拍摄设备。
根据示例性实施例的一方面，提供了一种变焦镜头系统，从物到像顺序地包括：第一透镜组，具有正屈光力；第二透镜组，具有负屈光力；第三透镜组，具有正屈光力；第四透镜组，具有正屈光力，其中，在从广角模式变焦到远摄模式的期间，第一透镜组与第二透镜组之间的间距、第二透镜组与第三透镜组之间的间距以及第三透镜组和第四透镜组之间的间距改变，其中，第一透镜组从物到像顺序地包括一个负透镜和三个正透镜，其中，变焦透镜系统满足下面的条件：
0.8<f13/f14<1，
其中，f13表示第一透镜组中的从像到物设置于第二位的正透镜的焦距，f14表示第一透镜组中的最靠近像设置的正透镜的焦距。
变焦镜头系统可满足下面的条件：
4.8<fG3/ft<6.5，
其中，fG3表示第三透镜组的焦距，ft表示变焦镜头系统在远摄模式下的总焦距。
变焦镜头系统可满足下面的条件：
41.5<ft/fw<44.5，
其中，ft表示变焦镜头系统在远摄模式下的总焦距，fw表示变焦镜头系统在广角模式下的总焦距。
变焦镜头系统可满足下面的条件：
Fnow<1.5，
其中，Fnow表示在广角模式下的F数。
第三透镜组可包括正透镜和负透镜，其中，正透镜包括至少一个非球面。
在从广角模式变焦到远摄模式的期间，第二透镜组和第四透镜组可沿着光轴运动且第一透镜组和第三透镜组可固定。
变焦镜头系统可进一步包括设置于第二透镜组和第三透镜组之间的光圈。
第二透镜组可从物到像顺序地包括两个负透镜和一个正透镜。
包括于第二透镜组中的两个负透镜中的至少一个可包括非球面。
第二透镜组可从物到像顺序地包括三个负透镜和一个正透镜。
包括于第二透镜组中并最靠近像设置的负透镜和正透镜可形成胶合透镜。
第四透镜组可从物到像顺序地包括正透镜和负透镜。
包括于第四透镜组中的正透镜可满足以下的条件：
Nd41<1.56，
其中，Nd41表示包括于第四透镜组中的正透镜的折射率。
包括于第四透镜组中的正透镜可包括至少一个非球面。
第四透镜组可从物到像顺序地包括一个负透镜和两个正透镜。
包括于第四透镜组中的负透镜可包括至少一个非球面。
在从广角模式变焦到远摄模式的期间，第一透镜组与第二透镜组之间的间距增加、第二透镜组与第三透镜组之间的间距减小，且第三透镜组与第四透镜组之间的间距改变。
在从广角模式变焦到远摄模式的期间，第三透镜组与第四透镜组之间的间距先减小再增加。
根据本发明的另一方面，提供了一种拍摄装置，包括：变焦镜头系统；图像传感器，接收来自变焦镜头系统的光。
附图说明
通过参照附图对示例性实施例进行的详细描述，上述和/或其他特点和优点将会变得更加明显，附图中：
图1是根据第一示例性实施例的变焦镜头系统的光学布置的示图。
图2示出图1的变焦镜头系统的纵向球面像差，像散场曲和畸变。
图3示出图1的变焦镜头系统的横向像差。
图4是根据第二示例性实施例的变焦镜头系统的光学布置的框图。
图5示出图4的变焦镜头系统的纵向球面像差，像散场曲和畸变。
图6示出图4的变焦镜头系统的横向像差。
图7是根据第三示例性实施例的变焦镜头系统的光学布置的示图。
图8示出图7的变焦镜头系统的纵向球面像差，像散场曲和畸变。
图9示出图7的变焦镜头系统的横向像差。
图10是根据示例性实施例的包含图1的变焦镜头系统的拍摄设备的示意性透视图。
具体实施方式
以下，将参照附图来对示例性实施例进行详细的描述。在附图中，相同的标号表示相同的元件，并且为了清楚起见，可以夸大每个部件的尺寸。
图1、图4和图7分别是根据第一示例性实施例、第二示例性实施例和第三示例性实施例的变焦镜头系统100、200和300的光学布置的示图。
根据图1的第一示例性实施例的变焦镜头系统100、根据图4的第二示例性实施例的变焦镜头系统200和根据图7的第三示例性实施例的变焦镜头系统300均按从物O侧到像I侧的顺序包括：第一透镜组G1，具有正屈光力；第二透镜组G2，具有负屈光力；第三透镜组G3，具有正屈光力；第四透镜组G4，具有正屈光力。此外，光圈ST设置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且光学块G设置于第四透镜组G4和像面IP之间。
在变焦镜头系统100、200和300中，在从广角模式变焦到远摄模式期间，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间距增加，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的间隔减小，第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的间距减小和增加。第一透镜组G1和第三透镜组G3可保持固定状态，在第二透镜组G2和第四透镜组G4沿着光轴运动时执行变焦。在从广角模式变焦到远摄模式的期间，第二透镜组G2可从物O朝向像I运动，第四透镜组G4可从像I朝向物O运动，并朝向像I再次返回。
变焦透镜系统100中的第一透镜组G1可按从物O到像I的顺序包括一个负透镜L11和三个正透镜L12、L13、L14。变焦透镜系统200中的第一透镜组G1可按从物O到像I的顺序分别包括一个负透镜L11′和三个正透镜L12′、L13′、L14′。变焦透镜系统300中的第一透镜组G1可按从物O到像I的顺序分别包括一个负透镜L11′′和三个正透镜L12′′、L13′′、L14′′。在第一透镜组G1中包括的负透镜L11、L11′、L11′′在朝着位于光轴附近的物O的一侧上可具有凸的弯月形状。设置在朝着物O的一侧上的正透镜L12、L12′、L12′′可具有双凸形状。设置在朝着像I的一侧的两个正透镜L13、L13′、L13′′和L14、L14′、L14′′可在朝着物O的一侧上具有凸形。设置于最靠近物O侧的负透镜L11、L11′、L11′′和正透镜L12、L12′、L12′′可形成胶合透镜。
根据以上的实施例，第一透镜组G1可适当地分散正屈光力，从而较容易地补偿球面像差。此外，包括在第一透镜组G1中的正透镜L12或L12′或L12′′、L13或L13′或L13′′、L14或L14′或L14′′可包含具有大色散值的材料，进而使横向色差最小化。
在根据本发明的实施例的变焦镜头系统100、200和300的各个中包括的第一透镜组G1可满足下面的条件1。
0.8<f13/f14<1    （条件1）
在条件1中，f13表示在第一透镜组G1中包括的三个正透镜中从像I侧到物O侧设置于第二位的正透镜L13或L13′或L13′′的焦距，f14表示设置于最靠近像I侧的正透镜L14或L14′或L14′′的焦距。
以上的条件1代表了在第一透镜组G1中包括的并设置于像I的两个正透镜（即：L13和L14、L13′和L14′、L13′′和L14′′）之间的适当的焦距的比。在条件1中，如果比率超过上限，则在远摄模式下有效地补偿色差是困难的；如果比率低于下限，则第一透镜组G1的总体尺寸增加，这将难以使第一透镜组G1小型化。
在图1和图7示出的实施例中，从物O侧朝向像I侧，第二透镜组G2包括两个负透镜L21、L21′′和L22、L22′′以及一个正透镜L23或L23′′。包括在第二透镜组G2中的至少一个负透镜L21、L21′′和L22、L22′′可包括一非球面。
在图4示出的另一实施例中，第二透镜组G2可包括三个负透镜L21′、L22′、L231′和一个正透镜L232′。第二透镜组G2的负透镜L231′和正透镜L232′可形成胶合透镜L23′，从而能够容易地补偿色差。
包括在第二透镜组G2中并设置于最靠近物O侧的负透镜L21、L21′、L21′′可在朝着物O侧的一侧上具有凸面的弯月形状。在第二透镜组G2中包括的多个透镜中从物O侧到像I侧设置于第二位的负透镜L22、L22′、L22′′可具有双凹形状。
第二透镜组G2整体可具有负屈光力，并在变焦镜头系统100、200和300的实现高放大倍率的实现中起着最大的作用，而且在从广角模式变焦到远摄模式的期间，第二透镜组G2从物O侧朝着像I侧运动。
按从物O侧到像I侧的顺序，第三透镜组G3可包括具有非球面的正透镜L31、L31′、L31′′和在朝着物O的一侧上具有凸面的弯月形状的负透镜L32、L32′、L32′′。
正透镜L31、L31′、L31′′的一个表面或两个表面可以是非球面，从而能够容易地控制在轴外出现的像差。
按从物O侧到像I侧的顺序，第四透镜组G4可包括具有至少一个非球面的正透镜L41或L41′′以及在朝向像I的一侧上具有具有凸面的弯月形状的负透镜L42或L42′′。正透镜L41、L41′′与负透镜L42或L42′′可形成胶合透镜，从而容易地补偿在变焦期间可能出现的横向色差。
包括于第四透镜组G4中的正透镜L41或L41′′可满足下面的条件2。
Nd41<1.56    （条件2）
在条件2中，Nd41表示包括于第四透镜组G4中的正透镜L41或L41′′的折射率。在条件2中，如果折射率超过上限，则可能难以控制慧形像差（comaticaberration）。
在图4中示出的另一实施例中，第四透镜组G4可包括具有至少一个非球面的一个负透镜L41′和两个正透镜L42′和L43′。设置在朝着物O的一侧上的负透镜L41′和正透镜L42′可形成胶合透镜。
光圈ST可设置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。光学块G可设置于第四透镜组G4和像面IP之间。光学块G可以是光学滤波器（例如，低通滤波器（LPF）或红外（IR）截止滤波器或用于保护图像捕获器件的图像捕获表面的盖玻璃（CG））。
此外，根据示例性实施例的变焦镜头系统100、200和300可满足下面的条件3。
4.8<fG3/ft<6.5    （条件3）
在条件3中，fG3表示第三透镜组G3的焦距，ft表示变焦镜头系统在远摄模式下的总焦距。
以上的条件3代表了在远摄模式下的第三透镜组G3的焦距相对于总焦距的比率的适当范围。在条件3中，如果比率低于4.8，则可能难以控制像散像差，如果该比率超过6.5，则可能难以控制色差。
此外，根据示例性实施例的变焦镜头系统100、200和300可满足下面的条件4和条件5。
41.5<ft/fw<44.5    （条件4）
Fnow<1.5    （条件5）
在条件4和条件5中，ft表示变焦镜头系统在远摄模式下的总焦距，fw表示变焦镜头系统在广角模式下的总焦距，Fnow表示在广角模式下的F数。
以上的条件4代表了在远摄模式下的总焦距相对于在广角模式下的总焦距的比率，即，根据示例性实施例的变焦镜头系统100、200和300的适当的放大倍率的范围。在以上的条件4中，如果比率低于下限，则可能难以实现高放大倍率，如果比率超过上限，则可能难以控制像差，这会使得光学性能恶化，并且可能难以实现变焦镜头系统的整体小型化。
此外，以上的条件5代表了根据示例性实施例的变焦镜头系统100、200和300的F数的适当的范围。如果比率超过上限，则具有高光学性能的透镜系统可能是困难的。
根据示例性实施例的变焦镜头系统100、200和300满足了上述的构造和条件，从而实现高的放大倍率和高的光学性能。另外，可以实现小型化的变焦镜头系统，并且可获得足够的后焦距。
将参照以下具体的透镜数据来更加详细地描述根据示例性实施例的变焦镜头系统100、200和300的构造。
贯穿本发明的实施例描述的非球面表面ASP根据方程式1被定义如下。
z = ch 2 1 + 1 - ( 1 + K ) c 2 h 2 + Ah 4 + Bh 6 + Ch 8 + Dh 10 （方程式1）
在以上的方程式1中，z表示沿光轴方向到透镜的顶点的距离，h表示沿垂直于光轴方向的方向到光轴的距离，K表示圆锥常数，A、B、C和D每个均表示非球面系数，c表示透镜的顶点处的曲率半径的倒数（1/R）。
在下面的表1、表4和表7的透镜数据中，Fno表示F数，有效焦距（EFL）表示变焦镜头系统的整体EFL（mm），D1、D2、D3和D4表示透镜之间的可变距离（mm）。
此外，在下面的表2、表5和表8的设计数据中，R表示透镜表面的曲率半径（mm）（然而，具有R值为无穷大的表面表示平面），D表示透镜表面之间沿光轴方向的间距（mm），Nd表示各个透镜的折射率，Vd表示各个透镜的阿贝数。
<第一实施例>
图1是根据第一示例性实施例的变焦镜头系统的光学布置的示图。按从物O到像I的顺序，本实施例的变焦镜头系统100包括：第一透镜组G1，具有正屈光力；第二透镜组G2，具有负屈光力；第三透镜组G3，具有正屈光力；第四透镜组G4，具有正屈光力；。此外，光圈ST设置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，且光学块G设置于第四透镜组G4和像面IP之间。
当设置于最靠近物O的透镜的表面为第一表面S1且表面号沿朝着像面IP的方向增加时，表2中的标号Si表示第i表面。这也适用于根据其他示例性实施例的变焦镜头系统200和300。
下面的表1示出了第一实施例中的F数Fno、有效焦距EFL和在变焦期间的透镜之间的可变距离D1、D2、D3和D4。
[表1]
广角模式 中间模式（1） 中间模式（2） 远摄模式
Fno 1.42 - - 4.88
EFL 3.5 - - 150.6
D1 0.63 12.346 24.15 26.573
D2 28.043 16.327 4.523 2.1
D3 10.297 6.939 4.735 16.836
D4 7.91 11.268 13.472 1.371
下面的表2示出第一示例性实施例的设计数据。
[表2]
表面号 R D Nd Vd
S1 86.727 1.20 1.9108 35.25
S2 27.684 7.69 1.4970 81.61
S3 -226.838 0.15
S4 32.225 5.23 1.4970 81.61
S5 331.981 0.15
S6 26.894 3.84 1.4970 81.61
S7 71.833 D1
S8* 63.800 0.64 1.8513 40.10
S9* 5.378 2.84
S10 -11.258 0.60 1.8042 46.50
S11 12.156 0.13
S12 13.382 1.86 2.0027 19.32
S13 -119.000 D2
ST 无穷大 0.40
S15* 11.967 3.26 1.8014 45.45
S16* -80.684 2.16
S17 18.485 0.60 2.0027 19.32
S18 9.288 D3
S19* 11.117 3.83 1.4971 81.56
S20 -7.624 1.27 1.8061 40.73
S21 -12.993 D4
S22 无穷大 1.50 1.5168 64.20
S23 无穷大 2.02
IP 无穷大 0
在上面的表2中，*表示非球面。下面的表3示出第一实施例的非球面系数。在非球面系数的值中的E-m（其中，m是整数）表示×10-m。
[表3]
图2示出根据第一示例性实施例的变焦镜头系统100的纵向球面像差，像散场曲和畸变。
球面像差曲线图示出了波长为656.28nm的光、波长为587.56nm的光、波长为546.07nm的光、波长为486.13nm的光和波长为435.84nm的光的球面像差。在像散场曲曲线图中，纵轴表示像面的高度IMG HT，T和S分别表示波长为546.07nm的光在子午面和弧矢面中的曲线。畸变曲线图示出了波长为546.07nm的光的畸变。
图3示出根据第一示例性实施例的变焦镜头系统100的横向像差，即，相对于像面的高度的彗形像差，它示出了波长为656.28nm的光、波长为587.56nm的光、波长为546.07nm的光、波长为486.13nm的光和波长为435.84nm的光在子午面和弧矢面的像差。
<第二实施例>
图4是根据第二示例性实施例的变焦镜头系统200的光学布置的示图。本实施例的变焦镜头系统200按照从物O到像I的顺序包括：第一透镜组G1，具有正屈光力；第二透镜组G2，具有负屈光力；第三透镜组G3，具有正屈光力；第四透镜组G4，具有正屈光力。此外，光圈ST设置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，且光学块G设置于第四透镜组G4和像面IP之间。
下面的表4示出了第二实施例中的F数Fno、有效焦距EFL以及表示在变焦期间透镜之间的可变距离D1、D2、D3和D4。
[表4]
广角模式 中间模式（1） 中间模式（2） 远摄模式
Fno 1.44 - - 4.89
EFL 3.5 - - 150.5
D1 0.6490 12.6203 25.2373 27.9647
D2 29.1147 17.1443 4.5274 1.7999
D3 7.7455 4.7640 2.8850 15.3365
D4 7.7909 10.7724 12.6515 0.2
下面的表5示出了第二实施例的设计数据。
[表5]
表面号 R D Nd Vd
S1 85.181 0.80 1.9108 35.25
S2 38.153 6.24 1.4970 81.61
S3 -237.553 0.20
S4 31.752 4.11 1.4970 81.61
S5 303.613 0.20
S6 25.841 3.34 1.4970 81.61
S7 81.591 D1
S8* 62.636 0.50 1.9108 35.25
S9* 6.918 3.09
S10 -22.553 0.50 1.9037 31.32
S11 71.328 0.32
S12 407.830 0.50 1.5298 71.41
S13 7.381 2.38 2.0027 19.32
S14 26.314 D2
ST 无穷大
S16* 10.120 3.08 1.7323 42.72
S17 -140.955 2.98
S18 25.147 0.50 1.9229 20.88
S19* 9.705 D3
S20 12.211 0.50 1.8055 32.36
S21 8.821 1.77 1.5547 70.30
S22 19.957 0.65
S23 11.959 2.62 1.5311 74.24
S24 -14.948 D4
S25 无穷大 2.54 1.5168 64.20
S26 无穷大 2.46
IP 无穷大 0
在上面的表5中，*表示非球面。下面的表6示出第二实施例的非球面系数。非球面系数的值中的E-m（其中，m是整数）表示×10-m。
[表6]
Figure BDA00003619972300111
图5示出根据第二示例性实施例的变焦镜头系统200的纵向球面像差，像散场曲和畸变。
球面像差曲线图示出了波长为656.28nm的光、波长为587.56nm的光、波长为546.07nm的光、波长为486.13nm的光和波长为435.84nm的光的球面像差。在像散场曲曲线图中，纵轴表示像面的高度，T和S分别表示波长为546.07nm的光在子午面和弧矢面的曲线。畸变曲线图示出了波长为546.07nm的光的畸变。
图6示出根据本发明的第二实施例的变焦镜头系统200的横向像差，即，相对于像面的高度的彗形像差，图6示出了波长为656.28nm的光、波长为587.56nm的光、波长为546.07nm的光、波长为486.13nm的光和波长为435.84nm的光在子午面和弧矢面的像差。
<第三实施例>
图7是根据第三示例性实施例的变焦镜头系统300的光学布置的示图。本示例性实施例的变焦镜头系统300按照从物O到像I的顺序包括：第一透镜组G1，具有正屈光力；第二透镜组G2，具有负屈光力；第三透镜组G3，具有正屈光力；第四透镜组G4，具有正屈光力。此外，光圈ST设置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，且光学块G设置于第四透镜组G4和像面IP之间。
下面的表7示出了第三示例性实施例中的F数Fno、有效焦距EFL以及表示在变焦期间的透镜之间的可变距离D1、D2、D3和D4。
[表7]
广角模式 中间模式（1） 中间模式（2） 远摄模式
Fno 1.4 - - 4.9
EFL 3.5 - - 150.5
D1 0.55 12.7902 25.5561 27.8316
D2 28.8816 16.6414 3.8755 1.6000
D3 9.5603 6.8057 6.3021 16.9760
D4 7.5657 10.3203 10.8239 0.15000
下面的表8示出了第三实施例的设计数据。
[表8]
表面号 R D Nd Vd
S1 84.535 1.00 1.9108 35.25
S2 35.017 7.08 1.4970 81.61
S3 -275.299 0.15
S4 34.096 4.88 1.4970 81.61
S5 285.75 0.15
S6 27.414 3.61 1.4970 81.61
S7 75.347 D1
S8* 38.655 0.70 1.8820 37.22
S9* 5.230 3.27
S10 -14.233 0.50 1.8042 46.50
S11 18.371 0.15
S12 12.804 2.06 2.0027 19.32
S13 -647.074 D2
ST 无穷大 0.40
S15* 13.294 2.86 1.8820 37.22
S16* -71.961 2.90
S17 35.771 0.50 2.0027 19.32
S18 10.271 D3
S19* 11.856 3.37 1.5547 60.71
S20 -9.835 1.00 1.9459 17.98
S21 -12.984 D4
S22 无穷大 2.54 1.5168 64.20
S23 无穷大 2.31
IP 无穷大 0
在上面的表8中，*表示非球面。下面的表9示出第三实施例的非球面系数。在非球面系数的值中的E-m（其中，m是整数）表示×10-m。
[表9]
Figure BDA00003619972300131
Figure BDA00003619972300141
图8示出根据第三示例性实施例的变焦镜头系统300的纵向球面像差，像散场曲和畸变。
球面像差曲线图示出了波长为656.28nm的光、波长为587.56nm的光、波长为546.07nm的光、波长为486.13nm的光和波长为435.84nm的光的球面像差。在像散场曲曲线图中，纵轴表示像面的高度IMG HT，T和S分别表示波长为546.07nm的光在子午面和弧矢面的曲线。畸变曲线图示出了波长为546.07nm的光的畸变。
图9示出根据第三示例性实施例的变焦镜头系统300的横向像差，即，相对于像面的高度的彗形像差，它示出了波长为656.28nm的光、波长为587.56nm的光、波长为546.07nm的光、波长为486.13nm的光和波长为435.84nm的光在子午面和弧矢面的像差。
下面的表10示出了满足上述条件的上述第一示例性实施例、第二示例性实施例和第三示例性实施例。
[表10]
第一实施例 第二实施例 第三实施例
0.8<f13/f14<1 0.84 0.96 0.91
4.8<f3G/ft<6.5 6.11 4.90 4.94
41.5<ft/fw<44.5 43.03 43.00 43.00
Fnow<1.5 1.42 1.44 1.40
根据示例性实施例的变焦镜头系统100、200和300可在实现高放大倍率的同时具有高的光学性能，此外，亮的、小型化的变焦镜头系统可被实现，并且可获得充足的后焦距。
根据示例性实施例的变焦镜头系统100、200和300可被用作拍摄设备（诸如包括图像传感器的监控摄像机、数字相机或者摄像机）的拍摄光学系统。
图10是根据示例性实施例的包括变焦镜头系统100的拍摄设备的示意性透视图。
拍摄设备1包括根据第一示例性实施例的变焦镜头系统100和接收由变焦镜头系统100形成的光的图像传感器20。
图像传感器20可以是通过变焦镜头系统100接收光并将该光转换成电信号的固态成像器件（例如，电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）。图像传感器20的图像捕获表面对应于变焦镜头的像面IP。
拍摄设备1从电信号中生成数字图像，并将数字图像记录到诸如硬盘驱动器（HDD）、记忆卡、光盘、磁带等的记录介质中。同时，在拍摄设备1是胶片相机的情况下，像面IP相当于胶片表面。
根据示例性实施例，可提供一种实现高放大倍率、具有高光学性能的变焦镜头系统和包括该变焦镜头系统的拍摄设备。
此外，可提供一种实现小型化并获得充足的后焦距的变焦镜头系统和包括该变焦镜头系统的拍摄设备。
虽然以上已经具体地示出并描述了示例性实施例，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可以在这里做出形式和细节上的各种修改。

Claims (19)

1.一种变焦镜头系统，从物到像顺序地包括：
第一透镜组，具有正屈光力；
第二透镜组，具有负屈光力；
第三透镜组，具有正屈光力；以及
第四透镜组，具有正屈光力，
其中，在从广角模式变焦到远摄模式期间，第一透镜组与第二透镜组之间的间距、第二透镜组与第三透镜组之间的间距以及第三透镜组与第四透镜组之间的间距改变，
其中，第一透镜组从物到像顺序地包括一个负透镜和三个正透镜，
其中，变焦镜头系统满足下面的条件：
0.8<f13/f14<1，
其中，f13表示第一透镜组中的从像到物设置于第二位的正透镜的焦距，f14表示第一透镜组中的最靠近像设置的正透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，满足下面的条件：
4.8<fG3/ft<6.5，
其中，fG3表示第三透镜组的焦距，ft表示变焦镜头系统在远摄模式下的总焦距。
3.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，满足下面的条件：
41.5<ft/fw<44.5，
其中，ft表示变焦镜头系统在远摄模式下的总焦距，fw表示变焦镜头系统在广角模式下的总焦距。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，满足下面的条件：
Fnow<1.5，
其中，Fnow表示在广角模式下的F数。
5.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，第三透镜组包括正透镜和负透镜，
其中，该正透镜包括至少一个非球面。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，在从广角模式到远摄模式的变焦期间，第二透镜组和第四透镜组沿着光轴运动且第一透镜组和第三透镜组固定。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，还包括设置于第二透镜组和第三透镜组之间的光圈。
8.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组从物到像顺序地包括两个负透镜和一个正透镜。
9.根据权利要求8所述的变焦镜头系统，其中，包括于第二透镜组中的两个负透镜中的至少一个包括非球面。
10.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组从物到像顺序包括三个负透镜和一个正透镜。
11.根据权利要求10所述的变焦镜头系统，其中，包括于第二透镜组中并最靠近像设置的负透镜和正透镜形成胶合透镜。
12.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，第四透镜组从物到像顺序包括正透镜和负透镜。
13.根据权利要求12所述的变焦镜头系统，其中，包括于第四透镜组中的正透镜满足以下的条件：
Nd41<1.56，
其中，Nd41表示包括于第四透镜组中的正透镜的折射率。
14.根据权利要求12所述的变焦镜头系统，其中，包括于第四透镜组中的正透镜包括至少一个非球面。
15.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，第四透镜组从物到像顺序包括一个负透镜和两个正透镜。
16.根据权利要求15所述的变焦镜头系统，其中，包括于第四透镜组中的负透镜包括至少一个非球面。
17.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，在从广角模式变焦到远摄模式的期间，第一透镜组和第二透镜组之间的间距增加、第二透镜组和第三透镜组之间的间距减小，且第三透镜组和第四透镜组之间的间距改变。
18.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，在从广角模式变焦到远摄模式的期间，第三透镜组和第四透镜组之间的间距先减小再增加。
19.一种拍摄装置，包括：
权利要求1所述的变焦镜头系统；
图像传感器，接收来自变焦镜头系统的光。
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