CN109425975A - 变焦镜头系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种变焦镜头系统。根据示例实施例的变焦镜头系统沿光轴从物侧到像平面侧顺序地包括：第一透镜组，具有负屈光力并包括至少一个双合透镜，双合透镜包括两个透镜；第二透镜组，具有正屈光力；第三透镜组，具有正屈光力，其中，第一透镜组和第二透镜组被构造为沿光轴移动，以执行变焦和聚焦，并且所述变焦镜头系统满足3.0<Vdf/Vdr<6.0，其中，Vdf表示双合透镜中的布置在物侧的透镜的阿贝数，Vdr表示双合透镜中的布置在像平面侧的透镜的阿贝数。

Description

变焦镜头系统
本申请要求于2017年8月21日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0105510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
一个或多个示例实施例涉及一种变焦镜头系统，更具体地讲，涉及一种三组变焦镜头系统。
背景技术
最近，对减小或最小化成像设备(诸如，数码相机、摄像机和监控相机)的尺寸的需求正在增长。
然而，为了实现包括在成像设备中的高分辨率成像装置(诸如，电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS))，具有大的面积并包括较大的像素数量对这样的成像装置来说是有利的。因此，将光聚焦在成像装置上的光学系统的尺寸也可能增大，并且需要减小贯穿成像装置的全部区域的聚焦的光的像差。因此，对安装在小尺寸的成像设备中并能够聚焦贯穿成像装置的全部区域的具有小像差的光的高性能变焦镜头系统的需求已经增加。
此外，随着最近安全的重要性增加，用于闭路电视(CCTV)的监控相机或精密测量相机已经被个人以及公共组织或公司更广泛地使用。由于监控相机在夜间以及在白天期间被使用，所以用在监控相机中的变焦镜头系统需要能够校正从可见光线区域到近红外线区域的像差，并应具有较小的F数，以便即使在低光强度的环境中也能获得具有较少噪声的清晰图像。
发明内容
一个或多个示例实施例提供一种变焦镜头系统，更具体地讲，涉及一种三组变焦镜头系统。
根据示例实施例的一方面，提供一种变焦镜头系统，包括：第一透镜组，具有负屈光力并包括至少一个双合透镜，双合透镜包括两个透镜；第二透镜组，具有正屈光力；第三透镜组，具有正屈光力，其中，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿所述变焦镜头系统的光轴从物侧到像平面侧被顺序地设置，其中，第一透镜组和第二透镜组被构造为沿光轴移动，以执行变焦和聚焦，其中，3.0<Vdf/Vdr<6.0，其中，Vdf表示双合透镜中的布置在物侧的透镜的阿贝数，Vdr表示双合透镜中的布置在像平面侧的透镜的阿贝数。
第一透镜组可包括五个透镜，所述五个透镜可包括：第一透镜，具有负屈光力；第二透镜，具有负屈光力；第三透镜，具有负屈光力；第四透镜，具有正屈光力；第五透镜，具有负屈光力，其中，第三透镜的表面和第四透镜的表面结合以形成双合透镜。
所述变焦镜头系统，其中，Vd1<60，Vd2<25，Vd5<50，其中，Vd1、Vd2和Vd5分别表示第一透镜、第二透镜和第五透镜的阿贝数。
第二透镜组可包括五个透镜，所述五个透镜可包括：第六透镜，具有正屈光力；第七透镜，具有正屈光力；第八透镜，具有负屈光力；第九透镜，具有正屈光力；第十透镜，具有负屈光力。
第六透镜和第十透镜可均分别包括非球面，其中，Vd6>40，并且Vd10>70，其中，Vd6和Vd10分别表示第六透镜和第十透镜的阿贝数。
第三透镜组可包括具有正屈光力的第十一透镜和具有负屈光力的第十二透镜，第十一透镜的表面和第十二透镜的表面彼此结合并形成双合透镜，其中，Vd11/Vd12<0.9，其中，Vd11和Vd12分别表示第十一透镜和第十二透镜的阿贝数。
所述变焦镜头系统，其中，0.9<Fno<1.1，其中，Fno表示所述变焦镜头系统的F数。
所述变焦镜头系统，其中，0.8<-f1/f2<1，并且f2/f3<0.5，其中，f1表示第一透镜组的焦距，f2表示第二透镜组的焦距，f3表示第三透镜组的焦距。
包括在第一透镜组至第三透镜组中的透镜的总数量可至少是十二。
根据示例实施例的一方面，提供一种变焦镜头系统，包括：第一透镜组，具有负屈光力并包括至少五个透镜；第二透镜组，具有正屈光力；第三透镜组，具有正屈光力，其中，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿所述变焦镜头系统的光轴从物侧到像平面侧被顺序地设置，其中，第一透镜组和第二透镜组被构造为沿光轴移动，以执行变焦和聚焦，其中，0.9<Fno<1.2，其中，Fno表示所述变焦镜头系统的F数。
所述至少五个透镜可从物侧到像平面侧顺序地包括：第一透镜，具有负屈光力；第二透镜，具有负屈光力；第三透镜，具有负屈光力；第四透镜，具有正屈光力；第五透镜，具有负屈光力。
第三透镜的表面和第四透镜的表面彼此结合并形成双合透镜，其中，3.0<Vdf/Vdr<6.0其中，Vdf表示双合透镜中的布置在物侧的透镜的阿贝数，Vdr表示双合透镜中的布置在像平面侧的透镜的阿贝数。
所述变焦镜头系统，其中，0.8<-f1/f2<1，并且f2/f3<0.5，其中，f1表示第一透镜组的焦距，f2表示第二透镜组的焦距，f3表示第三透镜组的焦距。
第二透镜组可包括至少五个透镜。
包括在第二透镜组中的所述五个透镜可包括：第六透镜，具有正屈光力；第七透镜，具有正屈光力；第八透镜，具有负屈光力；第九透镜，具有正屈光力；第十透镜，具有负屈光力。
第八透镜的表面和第九透镜的表面可彼此结合并形成双合透镜。
第六透镜的在物侧上的表面和第十透镜的在像平面侧上的表面可分别包括非球面。
包括在第一透镜组至第三透镜组中的透镜的总数量可至少是十二。
根据示例实施例的方面，提供一种变焦镜头系统，包括：第一透镜组，具有负屈光力；第二透镜组，具有正屈光力；第三透镜组，具有正屈光力，其中，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿所述变焦镜头系统的光轴从物侧到像平面侧被顺序地设置，其中，第一透镜组和第二透镜组被构造为沿光轴移动，以执行变焦和聚焦，并且第一透镜组包括五个透镜。
附图说明
通过结合附图对示例实施例进行的以下描述，本公开的特定实施例的上面和其他方面、特征以及优点将变得清楚和更容易理解，其中：
图1是根据示例实施例的在广角端和远摄端的变焦镜头系统的光学布置的示图；
图2是示出根据图1的具有广角端的实施例的变焦镜头系统的纵向球面像差、像散场曲(astigmatic field curvature)和畸变的示图；
图3是示出根据图1的具有远摄端的实施例的变焦镜头系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图；
图4是根据具有广角端和远摄端的示例实施例的在广角端和远摄端的变焦镜头系统的光学布置的示图；
图5是示出根据图4的具有广角端的实施例的变焦镜头系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图；
图6是示出根据图4的具有远摄端的实施例的变焦镜头系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图；
图7是根据示例实施例的在广角端和远摄端的变焦镜头系统的光学布置的示图；
图8是示出根据图7的具有广角端的实施例的变焦镜头系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图；
图9是示出根据图7的具有远摄端的实施例的变焦镜头系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图。
具体实施方式
现在，将对示例实施例进行详细参考，其中，在附图中示出示例实施例的示例，其中，相同的参考标号始终表示相同的元件。示例实施例可具有不同的形式，并且不应该被解释为受限于在此所阐述的描述。因此，下面仅通过参考附图描述示例实施例，以解释本公开的方面。
由于本公开允许各种改变和多个实施例，所以将在附图中示出并在书面描述中详细地描述示例实施例。参考用于示出一个或多个示例实施例的附图，以获得足够的理解、一个或多个示例实施例的优点以及由实施方式实现的目标。然而，示例实施例可具有不同的形式，并且不应该被解释为受限于在此所阐述的描述。
以下，将参照附图更加详细地描述示例实施例。不考虑图号，相同或一致的那些组件被标示相同的参考标号，并且冗余的解释被省略。
尽管如“第一”、“第二”等这样的术语可被用于描述各种组件，但是这些组件不必受限于以上术语。以上术语仅被用于将一个组件与另一组件进行区分。
除非以单数形式使用的表述在上下文中具有明确不同的含义，否则以单数形式使用的表述包含复数形式的表述。
在本说明书中，将理解，诸如“包括”、“具有”和“包含”等的术语意在指示存在说明书中公开的特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合，并且不意在排除可存在或可添加一个或多个其它特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合的可能性。
当诸如“……中的至少一个”的表述在一列组件之后时，其修饰整列组件而不是修饰列中的单个组件。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应被理解为包括：只有a、只有b、只有c、a和b二者、a和c二者、b和c二者或者全部的a、b和c。
为了方便解释，可夸大附图中的组件的尺寸。换言之，为了方便解释，附图中的组件的尺寸和厚度被任意地示出，并且下面的示例实施例不限于此。
参照图1、图4和图7，根据示例实施例的变焦镜头系统可从物O侧到像平面IP侧顺序地包括：第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、孔径光阑ST和聚光装置(opticalblock)B，其中，第一透镜组G1具有负屈光力，第二透镜组G2具有正屈光力，第三透镜组G3具有正屈光力，孔径光阑ST被布置在第一透镜组G1与第二透镜组G2之间，聚光装置B可被布置在第三透镜组G3与像平面IP之间。应注意，虽然在图1、图4和图7中示出了第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3的数量，但是第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3的数量不限于此。例如，第一透镜组G1的数量可多于五，或者第二透镜组G2的数量可多于五，或者第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3的总数量可多于十二。
根据示例实施例，变焦镜头系统的色差可从可见光线波段到近红外线波段被充分地减少或校正，因此可被应用于在夜间以及在白天期间使用的成像设备(诸如，监控相机)。
根据示例实施例，聚光装置B可以是近红外线截止滤光器和/或保护玻璃(coverglass)，近红外线截止滤光片可由控制器开启/关闭。例如，近红外线截止滤光片可由于可在白天期间通过使用可见光线执行变焦镜头系统的拍摄而被布置在入射光的光路上的第三透镜组G3与像平面IP之间，并可由于可在夜间使用近红外线执行拍摄而被布置在入射光的光路的外部。在图1、图4和图7中，仅示出一个聚光装置B，但根据示例实施例的变焦镜头系统可包括两个或更多个聚光装置。
变焦镜头系统可通过沿光轴移动第二透镜组G2和第一透镜组G1执行变焦和聚焦操作。例如，变焦镜头系统可通过移动第二透镜组G2执行变焦并通过移动第一透镜组G1执行聚焦。第三透镜组G3可具有固定位置，孔径光阑ST可位于固定位置。
根据示例实施例的变焦镜头系统可执行到广角端和到远摄端的变焦操作，因此，光学性能可在近红外线波段中以及在可见光线波段中被提高。参照图2、图3、图5、图6、图8和图9，贯穿从中心部分到外围部分的范围，与绿光对应的波长546.07nm和与近红外线对应的852nm的波长的分别在广角端和远摄端的光的聚焦位置之间的差非常小。
因此，贯穿像平面IP的全部区域的可见光线的聚焦位置与近红外线的聚焦位置之间的差可非常小，因此，当从白天拍摄模式切换到夜间拍摄模式时的焦点畸变可被减少或防止，并且高分辨率的拍摄可在夜间以及在白天期间被执行。例如，在夜间拍摄的图像的清晰度可被提高，因此，双像(double image)的生成可被减少或防止。
根据示例实施例，F数可在广角端具有大约1的值并在远摄端具有大约2.6的值，因此，能够在较低光强度的环境下实现高分辨率图像的明亮的变焦镜头系统可被提供。
根据示例实施例，可提供具有3.5至4的变焦比的变焦镜头系统。也就是说，在广角端的焦距与在远摄端的焦距之间的比可具有3.5至4的值。
第一透镜组G1可具有负屈光力，并可包括至少五个透镜。第一透镜组G1可在沿光轴OA移动的同时执行聚焦操作。在一个示例中，第一透镜组G1可从物O侧到像平面IP侧顺序地包括：第一透镜L11、第二透镜L12、第三透镜L13、第四透镜L14和第五透镜L15，其中，第一透镜L11具有负屈光力，第二透镜L12具有负屈光力，第三透镜L13具有负屈光力，第四透镜L14具有正屈光力，第五透镜L15具有负屈光力。第一透镜组G1可包括四个负透镜和一个正透镜，并且第三透镜L13的表面和第四透镜L14的表面可彼此结合以形成双合透镜。虽然在图1的第一透镜组G1中示出了一个双合透镜，但是双合透镜的数量不限于此。例如，可存在多于一个的双合透镜。
根据示例实施例，包括在第一透镜组G1中的双合透镜可满足下面的条件公式：
3.0<Vdf/Vdr<6.0 (1)
其中，Vdf表示双合透镜中的在物O侧的第三透镜L13的阿贝数，Vdr表示双合透镜中的在像平面IP侧的第四透镜L14的阿贝数。
Vdf和Vdr表示具有大约587.56nm的波长的d线上的阿贝数，下文提供的折射率和阿贝数表示具有大约587.56nm的波长的d线上的折射率和阿贝数。
包括在第一透镜组G1的双合透镜中的两个透镜可满足上面的条件公式1，并可经由双合透镜来更有效地控制较高波长的像差。也就是说，色差在条件公式1的最低值3.0或更小值以及在条件公式1的最高值6.0或更大值时增大，因此，在可见光线波长的聚焦位置与在近红外线波长的聚焦位置之间的差可增大。由于聚焦位置之间的差，在夜间捕获的图像的分辨率会降低。
包括在第一透镜组G1中的双合透镜与其阿贝数之间的关系可用于提高在夜间期间和在白天期间二者的高分辨率拍摄操作的性能。
根据示例实施例，包括在第一透镜组G1中的第一透镜L11、第二透镜L12和第五透镜L15可同时满足下面的条件公式2：
Vd1<60
Vd2<25
Vd5<50 (2)
其中，Vd1、Vd2和Vd5分别表示第一透镜L11、第二透镜L12和第五透镜L15的阿贝数。
第一透镜组G1的第一透镜L11、第二透镜L12和第五透镜L15可很大程度地影响球面像差，并且，当这些透镜满足条件公式2时，像差(例如，球面像差)可更均匀地形成在像平面IP的外围区域以及像平面IP的中心区域。也就是说，从中心区域向外围区域的像差的增大可被减少。
如上所述，第一透镜组G1包括五个透镜，并且可经由第一透镜组G1中的五个透镜的组合，从中心区域向外围区域更均匀地减少像差。此外，用于从可见光线波长段到近红外线波长段拍摄高分辨率图像的变焦镜头系统可通过减少色差而被提供。
第二透镜组G2具有正屈光力，并可包括至少五个透镜。第二透镜组G2可以是在变焦期间沿光轴OA移动的移动组。在一个示例中，第二透镜组G2可从物O侧到像平面IP侧顺序地包括：第六透镜L21、第七透镜L22、第八透镜L23、第九透镜L24和第十透镜L25，其中，第六透镜L21具有正屈光力，第七透镜L22具有正屈光力，第八透镜L23具有负屈光力，第九透镜L24具有正屈光力，第十透镜L25具有负屈光力。
第二透镜组G2可包括两个负透镜和三个正透镜，并且第八透镜L23的表面和第九透镜L24的表面可彼此结合以形成双合透镜。
在第二透镜组G2中，最靠近物O侧的第六透镜L21和最靠近像平面IP侧的第十透镜L25可分别包括非球面并满足下面的条件公式：
Vd6>40
Vd10>70 (3)
其中，Vd6和Vd10分别表示第六透镜L21和第十透镜L25的阿贝数。
根据示例实施例，第六透镜L21和第十透镜L25可在其相对表面分别具有非球面。
当第六透镜L21中的至少一个表面被设置为非球面，并且第六透镜L21的阿贝数被设置为大于40时，球面像差可被减少或校正。此外，当第十透镜L25中的至少一个表面被设置为非球面，并且第十透镜L25的阿贝数被设置为大于70时，发生在外围区域上的彗形像差可被减少或校正。
也就是说，当第六透镜L21和第十透镜L25被如上设置时，变焦镜头系统的球面像差和外围部分上的彗形像差可被减少或校正，并且变焦镜头系统的像差可被减少或最小化。
第三透镜组G3可具有正屈光力，并可包括两个透镜。第三透镜组G3可以是具有固定位置的固定组，并可从物O侧到像平面IP侧顺序地包括：第十一透镜L31和第十二透镜L32，其中，第十一透镜L31具有正屈光力，第十二透镜L32具有负屈光力。第十一透镜L31的表面和第十二透镜L32的表面可彼此结合以形成双合透镜。
根据示例实施例，第十一透镜L31和第十二透镜L32可满足下面的条件公式：
Vd11/Vd12<0.9 (4)
其中，Vd11和Vd12分别表示第十一透镜L31和第十二透镜L32的阿贝数。
当第三透镜组G3包括双合透镜并且双合透镜中的两个透镜满足上面的条件公式4时，色差可被减少或校正。也就是说，在由包括在第一透镜组G1中的双合透镜减少色差之后，可由包括在与像平面IP侧邻近的第三透镜组G3中的双合透镜额外地校正色差。
根据示例实施例，第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3可分别满足下面的条件公式：
0.8<-f1/f2<1 (5)
f2/f3<0.5 (6)
其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，f2表示第二透镜组G2的焦距，f3表示第三透镜组G3的焦距。
上面的条件公式5和条件公式6表示关于第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的折射率的分布的条件，当折射率被分布为满足上面的条件公式的范围时，可在减少像差的同时实现明亮的变焦镜头系统。
通过上面的构造，像差可在屏幕的中心区域和外围区域上被减少或校正，此外，色差可从可见光线波长段到近红外线波长段被减少或校正。因此，高分辨率拍摄可在白天和夜间期间被执行，并且具有较小F数的三组变焦镜头系统可被提供。
以下，将参照表1至表10描述用于设计根据示例实施例的变焦镜头系统的数据。
在设计数据中，f表示焦距(mm)，Fno表示F数，R表示每个透镜表面的曲率半径(mm)(如果R具有无穷大值，它表示表面是平面)，Dn是光轴上的透镜表面之间的距离(mm)(即，透镜厚度或透镜之间的距离)。Nd表示d线上的每个透镜的折射率，Vd表示d线上的每个透镜的阿贝数。
根据示例实施例的非球面ASP可被如下定义：
包括在根据示例实施例的变焦镜头系统中的非球面可由上面的定义表示，其中，当光轴方向是z轴并且与光轴方向垂直的方向是h轴时，光线的行进方向是正方向。这里，z表示沿光轴距透镜的顶点的距离，h表示沿与光轴垂直的方向的距离，K表示圆锥常数，A、B、C和D表示非球面系数，c表示在透镜的顶点处的曲率半径的倒数(1/R)。
<第一实施例>
表1示出根据图1所示的示例实施例的变焦镜头系统的设计数据。当第一透镜L11的在物侧的表面是第一表面S1时，表面标号Si表示第i表面，并且表面标号朝向像平面侧增大。
[表1]
在上面的表中，*表示非球面。表2示出包括在根据图1中所示的示例实施例的变焦镜头系统中的非球面的非球面系数。在非球面系数的值中，E-m(m是整数)表示×10-m。
[表2]
表3示出根据图1所示的示例实施例的变焦镜头系统的针对广角端和远摄端的焦距(f)、F数(Fno)、视角(FOV)和可变距离。
参照表3，根据示例实施例的变焦镜头系统可被识别为F数(Fno)在广角端具有1值的明亮的变焦镜头系统。当第一透镜组G1和第二透镜组G2的整体屈光力被获得时，可通过将屈光力更均匀地分布到包括在第一透镜组G1和第二透镜组G2中的透镜来实现明亮的变焦镜头系统。
图2是示出根据示例实施例的变焦镜头系统在广角端的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图，图3是示出根据示例实施例的变焦镜头系统的在远摄端的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图。
针对具有852nm、656.28nm、546.07nm、486.13nm和435.84nm的波长的光示出图2和图3的纵向球面像差，针对具有587.56nm的波长的光示出像散场曲和畸变。作为像散场曲，虚线表示子午表面(tangential surface)(T)，实线表示弧矢表面(sagittal surface)(S)。
参照图2，在广角端，贯穿从像平面IP的中心区域到外围区域的全部图像高度，像差可被充分地减少或校正，具体地讲，参照纵向球面像差，贯穿435.84nm的波长的蓝光波段到852nm的波长的近红外线波段，从像平面IP的中心区域到外围区域可示出非常小的色差。参照图3，示出了像差在远摄端被充分地减少或校正。
<第二实施例>
表4示出根据图4所示的示例实施例的变焦镜头系统的设计数据。当第一透镜L11的在物侧的表面是第一表面S1时，表面标号Si表示第i表面，并且表面标号朝向像平面侧增大。
[表4]
在上面的表中，*表示非球面。表4示出包括在根据图4所示的示例实施例的变焦镜头系统中的非球面的非球面系数。在非球面系数的值中，E-m(m是整数)表示×10-m。
[表5]
表6示出根据图4所示的示例实施例的变焦镜头系统的针对广角端和远摄端的焦距(f)、F数(Fno)、视角(FOV)和可变距离。
[表6]
参照表6，根据示例实施例的变焦镜头系统可被识别为F数(Fno)在广角端具有1值的明亮的变焦镜头系统。当第一透镜组G1和第二透镜组G2的整体屈光力被获得时，可通过将屈光力均匀地分布到包括在第一透镜组G1和第二透镜组G2中的透镜来实现明亮的变焦镜头系统。
图5是示出根据示例实施例的变焦镜头系统在广角端的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图，图6是示出根据示例实施例的变焦镜头系统在远摄端的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图。
针对具有852nm、656.28nm、546.07nm、486.13nm和435.84nm的波长的光示出图5和图6的纵向球面像差，针对具有587.56nm的波长的光示出像散场曲和畸变。作为像散场曲，虚线表示子午表面(T)，实线表示弧矢表面(S)。
参照图5，在广角端，贯穿从像平面IP的中心到外围区域的全部图像高度，像差可被充分地减少或校正，具体地讲，参照纵向球面像差，贯穿435.84nm的波长的蓝光波段到852nm的波长的近红外线波段，从像平面IP的中心到外围区域示出非常小的色差。参照图6，识别出像差在远摄端被充分地减少或校正。
<第三实施例>
表7示出根据图7所示的示例实施例的变焦镜头系统的设计数据。当第一透镜L11的在物侧的表面是第一表面S1时，表面标号Si表示第i表面，并且表面标号朝向像平面侧增大。
[表7]
在上面的表中，*表示非球面。表8示出包括在根据图7所示的示例实施例的变焦镜头系统中的非球面的非球面系数。在非球面系数的值中，E-m(m是整数)表示×10-m。
[表8]
表9示出根据图7所示的实施例的变焦镜头系统的针对广角端和远摄端的焦距(f)、F数(Fno)、视角(FOV)和可变距离。
[表9]
参照表9，根据示例实施例的变焦镜头系统可被识别为F数(Fno)在广角端具有1值的明亮的变焦镜头系统。当第一透镜组G1和第二透镜组G2的整体屈光力被获得时，可通过将屈光力更均匀地分布到包括在第一透镜组G1和第二透镜组G2中的透镜来实现明亮的变焦镜头系统。
图8是示出根据示例实施例的变焦镜头系统在广角端的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图，图9是示出根据示例实施例的变焦镜头系统在远摄端的纵向球面像差、像散场曲和畸变的示图。
针对具有852nm、656.28nm、546.07nm、486.13nm和435.84nm的波长的光示出图8和图9的纵向球面像差，针对具有587.56nm的波长的光示出像散场曲和畸变。作为像散场曲，虚线表示子午表面(T)，实线表示弧矢表面(S)
参照图8，在广角端，贯穿从像平面IP的中心到外围区域的全部图像高度，像差可被充分地减少或校正，具体地讲，参照纵向球面像差，贯穿435.84nm的波长的蓝光波段到852nm的波长的近红外线波段，从像平面IP的中心到外围区域示出非常小的色差。参照图9，示出了像差在远摄端被充分地减少或校正。
应注意，虽然示出了第一实施例、第二实施例和第三实施例，但是实施例不限于此。例如，在一个实施例中，变焦镜头系统可满足条件公式：0.9<Fno<1.2，其中，Fno表示变焦镜头系统在广角端的F数。
下面表10示出了根据示例实施例的变焦镜头系统满足条件公式1、条件公式4、条件公式5和条件公式6。
[表10]
条件公式 第一实施例 第二实施例 第三实施例
3.0<Vdf/Vdr<6.0 4.572 4.572 4.572
Vd11/Vd12<0.9 0.789 0.789 0.789
0.8<-f1/f2<1 0.91 0.86 0.86
f2/f3<0.5 0.42 0.34 0.40
通过上面的构造，像差可在屏幕的中心区域和外围区域中被减少或校正，此外，色差可在可见光线波长段到近红外线波长段中被减少或校正。因此，可在白天和夜间期间执行更高分辨率拍摄，并且具有小F数的三组变焦镜头系统可被提供。
虽然已经参照附图描述了一个或多个示例实施例，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种变焦镜头系统，包括：
第一透镜组，具有负屈光力并包括至少一个双合透镜，双合透镜包括两个透镜；
第二透镜组，具有正屈光力；
第三透镜组，具有正屈光力，
其中，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿所述变焦镜头系统的光轴从物侧到像平面侧被顺序地设置，
其中，第二透镜组和第一透镜组被构造为沿光轴移动，以执行变焦和聚焦，
其中，
3.0<Vdf/Vdr<6.0，
其中，Vdf表示双合透镜中的布置在物侧的透镜的阿贝数，Vdr表示双合透镜中的布置在像平面侧的透镜的阿贝数。
2.如权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，第一透镜组包括五个透镜，所述五个透镜包括：
第一透镜，具有负屈光力；
第二透镜，具有负屈光力；
第三透镜，具有负屈光力；
第四透镜，具有正屈光力；
第五透镜，具有负屈光力，
其中，第三透镜的表面和第四透镜的表面结合以形成双合透镜。
3.如权利要求2所述的变焦镜头系统，其中，
Vd1<60，
Vd2<25，
Vd5<50，
其中，Vd1、Vd2和Vd5分别表示第一透镜、第二透镜和第五透镜的阿贝数。
4.如权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组包括五个透镜，所述五个透镜包括：
第六透镜，具有正屈光力；
第七透镜，具有正屈光力；
第八透镜，具有负屈光力；
第九透镜，具有正屈光力；
第十透镜，具有负屈光力。
5.如权利要求4所述的变焦镜头系统，其中，第六透镜和第十透镜分别包括非球面，
其中，
Vd6>40，
Vd10>70，
其中，Vd6和Vd10分别表示第六透镜和第十透镜的阿贝数。
6.如权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，第三透镜组包括具有正屈光力的第十一透镜和具有负屈光力的第十二透镜，第十一透镜的表面和第十二透镜的表面彼此结合并形成双合透镜，
其中，
Vd11/Vd12<0.9，
其中，Vd11和Vd12分别表示第十一透镜和第十二透镜的阿贝数。
7.如权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，
0.9<Fno<1.2，
其中，Fno表示所述变焦镜头系统在广角端的F数。
8.如权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，
0.8<-f1/f2<1，
f2/f3<0.5，
其中，f1表示第一透镜组的焦距，f2表示第二透镜组的焦距，f3表示第三透镜组的焦距。
9.如权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，包括在第一透镜组至第三透镜组中的透镜的总数量至少是十二。
10.一种变焦镜头系统，包括：
第一透镜组，具有负屈光力并包括至少五个透镜；
第二透镜组，具有正屈光力；
第三透镜组，具有正屈光力，
其中，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿所述变焦镜头系统的光轴从物侧到像平面侧被顺序地设置，
其中，第二透镜组和第一透镜组被构造为沿光轴移动，以执行变焦和聚焦，
其中，
0.9<Fno<1.2，
其中，Fno表示所述变焦镜头系统在广角端的F数。
11.如权利要求10所述的变焦镜头系统，其中，所述至少五个透镜从物侧到像平面侧顺序地包括：
第一透镜，具有负屈光力；
第二透镜，具有负屈光力；
第三透镜，具有负屈光力；
第四透镜，具有正屈光力；
第五透镜，具有负屈光力。
12.如权利要求11所述的变焦镜头系统，其中，第三透镜的表面和第四透镜的表面彼此结合并形成双合透镜，
其中，
3.0<Vdf/Vdr<6.0
其中，Vdf表示双合透镜中的布置在物侧的透镜的阿贝数，Vdr表示双合透镜中的布置在像平面侧的透镜的阿贝数。
13.如权利要求10所述的变焦镜头系统，其中，
0.8<-f1/f2<1，
f2/f3<0.5，
其中，f1表示第一透镜组的焦距，f2表示第二透镜组的焦距，f3表示第三透镜组的焦距。
14.如权利要求10所述的变焦镜头系统，其中，第二透镜组包括至少五个透镜。
15.如权利要求14所述的变焦镜头系统，其中，包括在第二透镜组中的所述至少五个透镜包括：
第六透镜，具有正屈光力；
第七透镜，具有正屈光力；
第八透镜，具有负屈光力；
第九透镜，具有正屈光力；
第十透镜，具有负屈光力。
16.如权利要求15所述的变焦镜头系统，其中，第八透镜的表面和第九透镜的表面彼此结合并形成双合透镜。
17.如权利要求15所述的变焦镜头系统，其中，第六透镜的在物侧的表面和第十透镜的在像平面侧的表面分别包括非球面。
18.如权利要求10所述的变焦镜头系统，其中，包括在第一透镜组至第三透镜组中的透镜的总数量至少是十二。
19.一种变焦镜头系统，包括：
第一透镜组，具有负屈光力；
第二透镜组，具有正屈光力；
第三透镜组，具有正屈光力，
其中，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿所述变焦镜头系统的光轴从物侧到像平面侧被顺序地设置，
其中，第二透镜组和第一透镜组被构造为沿光轴移动，以执行变焦和聚焦，并且第一透镜组包括五个透镜。
20.如权利要求19所述的变焦镜头系统，其中，
0.8<-f1/f2<1，
f2/f3<0.5，
其中，f1表示第一透镜组的焦距，f2表示第二透镜组的焦距，f3表示第三透镜组的焦距。
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