CN112305736B

CN112305736B - 变焦镜头、相机模组及电子装置

Info

Publication number: CN112305736B
Application number: CN201910703072.5A
Authority: CN
Inventors: 杨鑫
Original assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Current assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2039-07-31
Also published as: EP4006612B1; EP4006612A1; EP4006612A4; WO2021018143A1; CN112305736A; US20220155570A1

Abstract

本申请公开了一种变焦镜头、相机模组及电子装置。变焦镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组。第一透镜组具有负光焦度。第二透镜组具有正光焦度。第三透镜组具有负光焦度，第二透镜组和第三透镜组均可相对固定的第一透镜组移动。变焦镜头满足以下关系式：‑2.5<F1/F2<‑1.5；‑2<F3/F2<‑1。本申请的变焦镜头、相机模组及电子装置通过可相对第一透镜组移动的第二透镜组和第三透镜组的移动改变变焦镜头的焦距，不仅保证了拍摄景物的清晰度，无需采用多个镜头实现长焦拍摄与短焦拍摄。而且，变焦镜头整体布局合理，在焦距状态切换时第二透镜组和第三透镜组的移动范围合理，有利于变焦镜头的生产和组装。

Description

变焦镜头、相机模组及电子装置

技术领域

本申请涉及光学成像技术，特别涉及一种变焦镜头、相机模组及电子装置。

背景技术

对比现有变焦方式，通过数码变焦方式拍摄图像，拍摄的景物放大了，但它的清晰度会有一定程度的下降，所以数码变焦并没有太大的实际意义；通过混合变焦方式拍摄图像，图像质量在一定范围内得到提升，但后续如果需要的调整焦距，则势必还需要调整镜头的参数或数量。

发明内容

有鉴于此，本申请实施方式提供一种变焦镜头、相机模组及电子装置。

本申请实施方式的变焦镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组。所述第一透镜组具有负光焦度。所述第二透镜组具有正光焦度。所述第三透镜组具有负光焦度，所述第二透镜组和所述第三透镜组均可在所述第一透镜组相对成像面保持固定时相对所述第一透镜组移动。所述变焦镜头满足以下关系式：-2.5<F1/F2<-1.5；-2<F3/F2<-1；其中，F1、F2、及F3分别为所述第一透镜组的焦距、所述第二透镜组的焦距、及所述第三透镜组的焦距。

在某些实施方式中，所述变焦镜头还包括棱镜，所述棱镜设置在所述第一透镜组的与所述第三透镜组相背的一侧，所述棱镜的入射面与所述棱镜的出射面垂直。

在某些实施方式中，所述第一透镜组从物侧到像侧包括第一透镜和第二透镜，所述第二透镜组从物侧到像侧包括第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第三透镜组从物侧到像侧包括第六透镜和第七透镜，所述变焦镜头还包括光阑，所述光阑包括孔径光阑和三个渐晕光阑，所述孔径光阑设置在所述第三透镜的物侧面，三个所述渐晕光阑分别设置在所述第四透镜的物侧面、所述第五透镜和所述第六透镜之间、及所述第六透镜的像侧面。

在某些实施方式中，所述变焦镜头满足以下关系式：25<f2/f1<35；-1.2<f3/f1<-0.2；1<f4/f1<2；-1.2<f5/f1<-0.2；-2<f6/f1<-0.5；0.2<f7/f1<1；其中，f1至f7分别是所述第一透镜至所述第七透镜的焦距。

在某些实施方式中，所述变焦镜头满足以下关系式：TTL/FS<2.5；TTL/FL<1.5；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，FS是所述变焦镜头处于短焦状态下的焦距，FL是所述变焦镜头是处于长焦状态下的焦距。

在某些实施方式中，所述变焦镜头满足以下关系式：TTL/H<4；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像面于光轴上的距离，H为所述成像面的高度。

在某些实施方式中，当所述变焦镜头处于短焦状态下对焦时，f＝14mm；当所述变焦镜头处于长焦状态下对焦时，f＝23mm，其中，f为所述变焦镜头的焦距。

在某些实施方式中，当所述变焦镜头处于短焦状态下对焦时，FOV＝20°；当所述变焦镜头处于长焦状态下对焦时，FOV＝30.5°，其中，FOV为所述变焦镜头的视场角。

本申请的相机模组包括感光元件和上述任一实施方式的变焦镜头。所述感光元件设置在所述变焦镜头的像侧。

本申请的电子装置包括壳体和上述实施方式的相机模组。所述相机模组安装在所述壳体上。

本申请的变焦镜头、相机模组和电子装置通过可相对第一透镜组移动的第二透镜组和第三透镜组的移动改变变焦镜头的焦距，不仅保证了拍摄景物的清晰度，而且无需调整镜头即可使得变焦镜头在短焦和长焦两种焦距状态之间切换。而且，变焦镜头满足关系式-2.5<F1/F2<-1.5；-2<F3/F2<-1，使得变焦镜头整体布局合理，在焦距状态切换时第二透镜组和第三透镜组的移动范围合理，有利于变焦镜头的生产和组装。

本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请某些实施方式的变焦镜头的结构示意图；

图2是本申请某些实施方式的变焦镜头在短焦状态下的结构示意图；

图3是本申请某些实施方式的变焦镜头在长焦状态下的结构示意图；

图4是本申请某些实施方式的变焦镜头在短焦状态下的像差图；

图5是本申请某些实施方式的变焦镜头在长焦状态下的像差图；

图6是本申请某些实施方式的变焦镜头在短焦状态下的调制传递函数图；

图7是本申请某些实施方式的变焦镜头在长焦状态下的调制传递函数图；

图8和图9分别是本申请某些实施方式的变焦镜头在短焦状态下的场曲图和畸变图；

图10和图11分别是本申请某些实施方式的变焦镜头在长焦状态下的场曲图和畸变图；

图12是本申请某些实施方式的变焦镜头在短焦状态下的垂轴色差图；

图13是本申请某些实施方式的变焦镜头在长焦状态下的垂轴色差图；

图14是本申请某些实施方式的相机模组的结构示意图；和

图15是本申请某些实施方式的电子装置的两个不同视角的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。

请一并参阅图1至图3，本申请实施方式的变焦镜头10从物侧至像侧依次包括第一透镜组11、第二透镜组12和第三透镜组13。

第一透镜组11具有负光焦度。第二透镜组12具有正光焦度。第三透镜组13具有负光焦度。第二透镜组12和第三透镜组13均在第一透镜组11相对成像面S20保持固定时可相对第一透镜组11移动。

变焦镜头10满足以下关系式：-2.5<F1/F2<-1.5；-2<F3/F2<-1；其中，F1、F2、及F3分别为第一透镜组11的焦距、第二透镜组12的焦距及第三透镜组13的焦距。也就是说，F1/F2可以为区间(-2.5，-1.5)之间的任意数值，例如，该值可以为-2.405、-2.255、-2.055、-1.994、-1.525等等；F3/F2可以为区间(-2，-1)之间的任意数值，例如，该值可以为-1.998、-1.711、-1.684、-1.592、-1.515等等，本实施方式中，F1/F2＝-1.994、F3/F2＝-1.592。

本申请的变焦镜头10通过可相对第一透镜组11移动的第二透镜组12和第三透镜组13的移动改变变焦镜头10的焦距，不仅保证了拍摄景物的清晰度，而且可使得变焦镜头10在短焦和长焦两种焦距状态之间切换，无需采用多个镜头实现长焦拍摄与短焦拍摄。而且，变焦镜头10满足关系式-2.5<F1/F2<-1.5；-2<F3/F2<-1，使得变焦镜头10整体布局合理，在焦距状态切换时第二透镜组12和第三透镜组13的移动范围合理，有利于变焦镜头10的生产和组装。

在某些实施方式中，第二透镜组12和第三透镜组13相对成像面S20固定，第一透镜组11可相对第二透镜组12或第三透镜组13移动以改变变焦镜头10的焦距。

在某些实施方式中，变焦镜头10还包括棱镜14，棱镜14设置在第一透镜组11的与第三透镜组13相背的一侧，棱镜14的入射面S1与棱镜14的出射面S3垂直。

棱镜14包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。入射面S1与出射面S3垂直。棱镜14可以是三角棱镜，具体地，棱镜14的截面为直角三角形，直角三角形的两条直角边分别为入射面S1和出射面S3，直角三角形的斜边为反射面S2。棱镜14安装在第一透镜组11的与第三透镜组13相背的一侧，棱镜14的出射面S3与第一透镜组11相对。

可以理解，棱镜14可以改变入射光线的出射角度，入射光线从入射面S1入射后被棱镜14折射，然后被反射面S2反射后从出射面S3射出，最后出射向第一透镜组11。在一个实施方式中，可以在棱镜14的其中一个表面(如反射面S2)涂上布银等反光材料以反射入射光。当然，入射光线可以经过棱镜14折射后出射，而不经过反射面S2的反射。棱镜14可以采用玻璃、塑料等透光性比较好的材料制成。如此，变焦镜头10通过棱镜14改变入射光线的出射角度，可将变焦镜头10整体设计成潜望式结构，有利于降低安装变焦镜头10的电子装置1000(如图15)的厚度。

请参阅图2及图3，在某些实施方式中，第一透镜组11从物侧到像侧包括第一透镜111和第二透镜112，第二透镜组12从物侧到像侧包括第三透镜121、第四透镜122和第五透镜123，第三透镜组13从物侧到像侧包括第六透镜131和第七透镜132。第一透镜111具有物侧面S4和像侧面S5。第二透镜112具有物侧面S6和像侧面S7。第三透镜121具有物侧面S8和像侧面S9。第四透镜122具有物侧面S10和像侧面S11。第五透镜123具有物侧面S12和像侧面S13。第六透镜131具有物侧面S14和像侧面S15。第七透镜132具有物侧面S16和像侧面S17。

变焦镜头10还包括光阑15，光阑15包括孔径光阑151和三个渐晕光阑152，孔径光阑151设置在第三透镜121的物侧面S8，三个渐晕光阑152分别设置在第四透镜122的物侧面S10、第五透镜123和第六透镜131之间、及第六透镜131的像侧面S15。如此，变焦镜头10通过合理的孔径光阑151设置，可更好地控制进光量，提升成像效果，通过合理设置三个渐晕光阑152，可有效降低杂散光对变焦镜头10的影响并提升轴外点的成像质量。

在某些实施方式中，变焦镜头10还满足以下条件式：25<f2/f1<35；-1.2<f3/f1<-0.2；1<f4/f1<2；-1.2<f5/f1<-0.2；-2<f6/f1<-0.5；0.2<f7/f1<1；其中，f1至f7分别是第一透镜111至第七透镜132的焦距。也即是说，f2/f1可以为区间(25，35)之间的任意数值，例如，该值为26.155、27.544、28.629、30.565、33.897等等；f3/f1可以为区间(-1.2，-0.2)之间的任意数值，例如，该值为-1.125、-1.089、-0.761、-0.545、-0.254等等；f4/f1可以为区间(1，2)之间的任意数值，例如，该值为1.125、1.326、1.410、1.822、1.955等等；f5/f1可以为区间(-1.2，-0.2)之间的任意数值，例如，该值为-1.189、-0.988、-0.754、-0.660、-0.221等等；f6/f1可以为区间(-2，-0.5)之间的任意数值，例如，该值为-1.945、-1.456、-1.351、-1.112、-0.554等等；f7/f1可以为区间(0.2，1)之间的任意数值，例如，该值为0.315、0.514、0.656、0.885、0.915等等。本实施方式中，f2/f1＝28.629、f3/f1＝-0.761、f4/f1＝1.410、f5/f1＝-0.660、f6/f1＝-1.351、f7/f1＝0.514。

变焦镜头10满足条件式25<f2/f1<35；-1.2<f3/f1<-0.2；1<f4/f1<2；-1.2<f5/f1<-0.2；-2<f6/f1<-0.5；0.2<f7/f1<1，变焦镜头10的第一透镜111至第七透镜132均具有合适的焦距，可满足变焦镜头10的焦距、视场角等参数的要求，使得变焦镜头10具有较好的成像质量。

在某些实施方式中，变焦镜头10满足以下条件式：TTL/FS<2.5；TTL/FL<1.5；其中，TTL为第一透镜111的物侧面S4至成像面S20于光轴上的距离，FS是变焦镜头10处于短焦状态下的焦距，FL是变焦镜头10是处于长焦状态下的焦距。也即是说，TTL/FS可以为小于2.5的任意数值，例如，该值为0.852、1.432、1.854、1.996、2.185等等；TTL/FL可以为小于1.5的任意数值，例如，该值为0.445、0.845、1.145、1.330、1.491等等。本实施方式中，TTL/FS＝2.185、TTL/FL＝1.330。

变焦镜头10满足关系式TTL/FS<2.5；TTL/FL<1.5，可保证变焦镜头10在短焦状态和长焦状态之间切换的同时，具有较短的TTL。

变焦镜头10满足以下关系式：TTL/H<4；其中，TTL为第一透镜111的物侧面S4至成像面S20于光轴上的距离，H为成像面S20的高度。其中，成像面S20的高度为成像面S20对角线的长度。也即是说，TTL/H可以为小于4的任意数值，例如，该值为1.456、2.515、3.614、3.825、3.916等等。本实施方式中，TTL/H＝3.825。

变焦镜头10满足关系式TTL/H<4，在保证较大的成像面S20高度的同时，具有较短的TTL。

在某些实施方式中，当变焦镜头10处于短焦状态下对焦时，f＝14mm；当变焦镜头10处于长焦状态下对焦时，f＝23mm，其中，f为变焦镜头10的焦距。

变焦镜头10通过移动第二透镜组12和第三透镜组13可实现短焦状态和长焦状态的切换。

在某些实施方式中，当变焦镜头10处于短焦状态下对焦时，FOV＝30.5°；当变焦镜头10处于长焦状态下对焦时，FOV＝20°，其中，FOV为变焦镜头10的视场角。

变焦镜头10的视场角可在20°和30.5°之间切换，有利于实现变焦镜头10的长焦摄像和广角摄像。

在某些实施方式中，变焦镜头10还可包括红外滤光片16，红外滤光片16用于过滤红外光。红外滤光片16设置在成像面S20和第七透镜132之间，从第七透镜132出射的光线经过红外滤光片16后，光线中的红外光被滤除，可防止红外光影响成像，提升可见光成像的成像效果。

在某些实施方式中，第一透镜111、第二透镜112、第三透镜121、第四透镜122、第五透镜123、第六透镜131和第七透镜132为塑料透镜或玻璃透镜。例如：第一透镜111、第二透镜112、第三透镜121、第四透镜122、第五透镜123、第六透镜131和第七透镜132均为塑料透镜。如此，变焦镜头10通过对透镜的材料的合理配置，在校正像差的同时可以实现超薄化，且成本较低。

在某些实施方式中，变焦镜头10中第一透镜111、第二透镜112、第三透镜121、第四透镜122、第五透镜123、第六透镜131和第七透镜132中至少一个表面为非球面。本实施方式中，第一透镜111、第二透镜112、第三透镜121、第四透镜122、第五透镜123、第六透镜131和第七透镜132的物侧面和像侧面均为非球面。非球面的面型由以下公式决定：

其中，Z是非球面上任一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任一点到光轴的距离，c是顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数。

如此，变焦镜头10可以通过调节各透镜表面的曲率半径和非球面系数，有效减小变焦镜头10的总长度，并可以有效地校正像差，提高成像质量。

下表1列出了变焦镜头10在短焦状态时各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料(折射率/阿贝数)。第一透镜111具有物侧面S4和像侧面S5。第二透镜112具有物侧面S6和像侧面S7。第三透镜121具有物侧面S8和像侧面S9。第四透镜122具有物侧面S10和像侧面S11。第五透镜123具有物侧面S12和像侧面S13。第六透镜131具有物侧面S14和像侧面S15。第七透镜132具有物侧面S16和像侧面S17。红外滤光片16具有物侧面S18和像侧面S19。表1中厚度值表示从当前表面到下一表面于光轴上的距离。另外，表2列出了表1中各表面的非球面系数。

表1

表2

面序号

K

4

6

8

10

12

14

16

4

-8.67E+02

8.49E-04

1.46E-04

-1.23E-07

-5.22E-07

-3.48E-08

1.89E-09

-2.85E-11

5

1.02E+00

-1.81E-03

1.92E-04

1.18E-05

7.97E-07

-1.12E-08

-1.24E-08

-2.24E-09

6

7.15E+01

-2.90E-03

2.31E-04

-3.54E-07

-3.90E-08

1.91E-08

-3.13E-09

-1.61E-09

7

-7.97E+01

-5.49E-04

1.01E-04

1.03E-05

-3.43E-06

7.33E-08

3.64E-09

5.74E-10

9

-9.37E+00

-1.17E-03

1.61E-04

2.28E-06

-1.80E-07

2.93E-08

4.56E-09

-1.06E-09

10

4.85E+01

3.06E-04

1.71E-04

1.47E-05

-3.22E-06

-1.72E-07

5.90E-08

-3.63E-09

11

6.56E+00

-8.43E-04

2.07E-04

-2.27E-06

3.11E-07

-3.81E-08

1.31E-09

5.61E-10

12

-1.76E+02

-1.50E-03

4.29E-05

3.05E-06

1.08E-06

5.84E-08

1.55E-09

-4.69E-10

14

-6.16E+00

-3.79E-04

-2.03E-05

-2.51E-06

-3.82E-07

-3.05E-08

-3.30E-09

-9.57E-10

15

-2.65E+02

8.27E-04

-7.51E-05

9.63E-07

-2.19E-07

-7.66E-08

-1.14E-08

-6.76E-10

17

9.69E+00

5.63E-03

-1.15E-04

4.82E-05

-9.12E-07

-2.83E-07

-7.87E-09

1.24E-09

18

1.04E+00

7.84E-04

2.45E-04

-1.50E-05

5.85E-07

-1.18E-08

-4.43E-09

2.37E-10

20

-5.51E+00

-1.07E-03

-1.64E-04

3.94E-07

7.58E-07

4.03E-08

-8.83E-09

3.00E-10

21

-1.01E+03

9.12E-04

-2.56E-04

7.82E-06

7.70E-07

-1.85E-08

-4.14E-09

1.85E-10

当变焦镜头10由短焦状态变化到长焦状态时，各透镜的材料、厚度、曲率、非球面系数均不发生改变，第二透镜组12和第三透镜组13相对于第一透镜组11整体相对位置改变，进而使得第二透镜112的像侧面S7与第三透镜121的物侧面S8之间、第五透镜123的像侧面S13与第六透镜131的物侧面S14之间、和第七透镜132的像侧面S17与红外滤光片16的物侧面S18之间的间距发生变化，具体地，当变焦镜头10由短焦状态变化到长焦状态时，第二透镜112的像侧面S7与第三透镜121的物侧面S8之间的间距减小、第五透镜123的像侧面S13与第六透镜131的物侧面S14之间和第七透镜132的像侧面S17与红外滤光片16的物侧面S18之间的间距均增大，具体间距变化量请参阅表1和表3。表3为变焦镜头10在长焦状态下各透镜的相关参数。

表3

上述短焦状态和长焦状态对应的两种透镜参数可以分别使变焦镜头10表现出焦距f＝14mm、光圈(F/#)为3.2、视场角为30.5°和焦距f＝23mm、光圈(F/#)为4.4、视场角为20°两种焦距状态。其中，光圈(F/#)为变焦镜头10的焦距与入瞳直径的比值。光圈的作用在于决定变焦镜头10的进光量，调节进入变焦镜头10里面的光线的多少，光圈的数值越小，光圈越大，而进光量也就越多；反之，光圈的数值越大，光圈越小，而进光量也就越少。

图4和图5分别是本申请实施方式的变焦镜头10在短焦及长焦状态下的系统像差图，像差是指实际光学系统中，由非近轴光线追迹所得的结果和近轴光线追迹所得的结果不一致，与高斯光学(一级近似理论或近轴光线)的理想状况的偏差。像差主要分为球差、彗差、场曲、像散、畸变、色差以及波像差。其中，图4和图5中的IMA为成像面S20的对角线的长度。

图6和图7分别是本申请实施方式的变焦镜头10在短焦及长焦状态下的光学传递函数值(MTF)图，光学传递函数(Optical Transfer Function，OTF)是指以空间频率为变量，表征成像过程中调制度和横向相移的相对变化的函数。光学传递函数是光学系统对空间频谱的滤波变换。变焦镜头10处于短焦状态和长焦状态下的MTF值接近衍射极限，成像质量较好。

图8和图9是本申请实施方式的变焦镜头10在分别在短焦状态下的场曲图和畸变图。图10和图11是本申请实施方式的变焦镜头10在长焦状态下的场曲图和畸变图。当透镜存在场曲时，整个光束的交点不与理想像点重合，虽然在每个特定点都能得到清晰的像点，但整个像平面则是一个曲面，这样在镜检时不能同时看清整个像面，使得观察画面和摄像比较困难。镜头畸变实际上是光学透镜固有的透视失真的总称，也就是因为透视原因造成的失真，这种失真对于照片的成像质量是非常不利的。变焦镜头10处于短焦状态和长焦状态下的场曲均在5微米(um)以内，畸变均小于2.5％，保证了变焦镜头10拍摄的画面弯曲且画面平正，没有可视的畸变。

图12和图13分别是本申请实施方式的变焦镜头10在短焦及长焦状态下的垂轴色差图。色差又称色像差，是透镜成像的一个严重缺陷，色差简单来说就是颜色的差别，发生在以多色光为光源的情况下，单色光不产生色差。短焦和长焦状态下的变焦镜头10的色差均小于3.5um，保证了整个画面视场范围里没有可视的颜色差异。

请参阅图14，本申请实施方式的相机模组100包括感光元件20和上述任一实施方式的变焦镜头10。感光元件20设置在变焦镜头10的像侧。

感光元件20可以采用互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)感光元件或者电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)感光元件。

请参阅图15，本申请实施方式的电子装置1000包括壳体200和上述实施方式的相机模组100。相机模组100安装在壳体200上。

本申请实施方式的电子装置1000包括但不限于为智能电话、门禁系统、监控相机、移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、游戏机、个人计算机(personal computer，PC)、相机、智能手表、平板电脑等信息终端设备或具有拍照功能的家电产品等。

电子装置1000包括正面901和背面902，相机模组100可设置在正面901作为前置摄像头，相机模组100还可设置在背面902作为后置摄像头，本申请实施方式中，相机模组100设置在背面902作为后置摄像头。

本申请的相机模组100和电子装置1000通过可相对第一透镜组11移动的第二透镜组12和第三透镜组13的移动改变变焦镜头10的焦距，不仅保证了拍摄景物的清晰度，无需采用多个镜头实现长焦拍摄与短焦拍摄。而且，变焦镜头10满足关系式-2.5<F1/F2<-1.5；-2<F3/F2<-1，使得变焦镜头10整体布局合理，在焦距状态切换时第二透镜组12和第三透镜组13的移动范围合理，有利于变焦镜头10的生产和组装。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头从物侧到像侧依次包括：

第一透镜组，所述第一透镜组具有负光焦度，所述第一透镜组从物侧到像侧包括第一透镜和第二透镜；

第二透镜组，所述第二透镜组具有正光焦度；和

第三透镜组，所述第三透镜组具有负光焦度，所述第二透镜组和所述第三透镜组均可在所述第一透镜组相对成像面保持固定时相对所述第一透镜组移动；所述变焦镜头满足以下关系式：

-2.5<F1/F2<-1.5；-2<F3/F2<-1；其中，F1、F2、及F3分别为所述第一透镜组的焦距、所述第二透镜组的焦距及所述第三透镜组的焦距；

所述变焦镜头还满足以下关系式：

TTL/FS<2.5；TTL/FL<1.5；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像面于光轴上的距离，FS是所述变焦镜头处于短焦状态下的焦距，FL是所述变焦镜头是处于长焦状态下的焦距。

2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括棱镜，所述棱镜设置在所述第一透镜组的与所述第三透镜组相背的一侧，所述棱镜的入射面与所述棱镜的出射面垂直。

3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜组从物侧到像侧包括第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第三透镜组从物侧到像侧包括第六透镜和第七透镜，所述变焦镜头还包括光阑，所述光阑包括孔径光阑和三个渐晕光阑，所述孔径光阑设置在所述第三透镜的物侧面，三个所述渐晕光阑分别设置在所述第四透镜的物侧面、所述第五透镜和所述第六透镜之间、及所述第六透镜的像侧面。

4.根据权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下关系式：

25<f2/f1<35；-1.2<f3/f1<-0.2；1<f4/f1<2；-1.2<f5/f1<-0.2；-2<f6/f1<-0.5；0.2<f7/f1<1；其中，f1至f7分别是所述第一透镜至所述第七透镜的焦距。

5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下关系式：

TTL/H<4；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像面于光轴上的距离，H为所述成像面的高度。

6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，当所述变焦镜头处于短焦状态下对焦时，f＝14mm；当所述变焦镜头处于长焦状态下对焦时，f＝23mm，其中，f为所述变焦镜头的焦距。

7.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，当所述变焦镜头处于短焦状态下对焦时，FOV＝30.5°；当所述变焦镜头处于长焦状态下对焦时，FOV＝20°，其中，FOV为所述变焦镜头的视场角。

8.一种相机模组，其特征在于，所述相机模组包括：

权利要求1至7任意一项所述的变焦镜头；和

感光元件，所述感光元件设置在所述变焦镜头的像侧。

9.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：

壳体；和

权利要求8所述的相机模组，所述相机模组安装在所述壳体上。