CN113589504A - 一种变焦镜头和成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学领域，具体为一种变焦镜头和成像装置，变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：正光焦度的第一透镜群，负光焦度的第二透镜群，负光焦度的第三透镜群，光阑和正光焦度的第四透镜群；第二透镜群与第三透镜群沿变焦镜头的主光轴方向移动，第二透镜群与第三透镜群的移动方向相同；变焦镜头满足以下条件式：TTL＜100mm；FNO＜1.8；其中，TTL为变焦镜头的光学总长，FNO为变焦镜头的光圈数。实现了较小体积的变焦镜头，同时还能够实现较大的光圈数，增加了变焦镜头在低照环境下的拍摄效果，增加了用户的体验度。

Description

一种变焦镜头和成像装置
技术领域
本发明涉及光学领域，具体为一种变焦镜头和成像装置。
背景技术
随着数字城市，智慧城市的建设，城市的安防监控领域对于监控镜头的需求也不断升级，使用环境和功能需求千差万别，这就需要安防镜头有更为广泛的成像品质和适用范围。
安防领域中，在不改变拍摄物距的情况下，变焦镜头可以通过焦距变化导致相同靶面下视场角的变化，从而得到成像画面大小的变化。变焦镜头在短焦端时，可以拍摄相对广角的画面来获取更多的环境信息，而需要对画面某些部分进行放大观察时，则可以调整至长焦端来获取细节信息。
目前市场上的安防变焦镜头普遍夜间即低照环境下的拍摄效果不足，由于夜间环境光照微弱且蓝绿色光比例极低，因此夜间监控的画面清晰度与锐利度都远逊色于白天的拍摄效果，所以，市场对于低照度拍摄的需求也日益强烈，而出色的低照效果就必须要求镜头有着尽可能大的光圈数。
发明内容
本发明将解决现有的技术问题，提供一种变焦镜头和成像装置，实现了较小体积的变焦镜头，同时还能够实现较大的光圈数，增加了变焦镜头在低照环境下的拍摄效果，增加了用户的体验度。
本发明提供的技术方案如下：
一种变焦镜头，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一透镜群，负光焦度的第二透镜群，负光焦度的第三透镜群，光阑和正光焦度的第四透镜群；
所述第二透镜群与所述第三透镜群沿所述变焦镜头的主光轴方向移动，所述第二透镜群与所述第三透镜群的移动方向相同；
所述第一透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第一透镜群，正光焦度的第二透镜群和正光焦度的第三透镜群；
所述第二透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第四透镜，负光焦度的第五透镜和正光焦度的第六透镜；
所述变焦镜头满足以下条件式：
TTL＜100mm；
FNO＜1.8；
其中，TTL为所述变焦镜头的光学总长，FNO为所述变焦镜头的光圈数。
本技术方案中，通过上述参数的限定，实现了较小体积的变焦镜头，同时还能够实现较大的光圈数，增加了变焦镜头在低照环境下的拍摄效果，增加了用户的体验度。
优选地，所述第三透镜群为负光焦度的第七透镜；
或
所述第三透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
一枚负光焦度的第七透镜和一枚正光焦度的第八透镜。
本技术方案中，通过第三透镜群内较少数量的透镜的设置，在不影响变焦镜头的变焦效果的情况下，减小了第三透镜群的体积，实现了变焦镜头的小型化，也能够一定程度的增加了第三透镜群的移动距离，增加了第三透镜群调焦的可靠性。
优选地，所述第四透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第九透镜，正光焦度的第十透镜，负光焦度的第十一透镜，正光焦度的第十二透镜，负光焦度的第十三透镜，正光焦度的第十四透镜，正光焦度的第十五透镜，负光焦度的第十六透镜和分光棱镜。
本技术方案中，通过较多数量的透镜的设置，减小了变焦镜头的色差与球差，增加了变焦镜头的成像质量；同时通过分光棱镜的设置，实现了变焦镜头的红外对焦，进一步增加了变焦镜头的夜视效果。
优选地，所述第四透镜群满足以下条件式：
其中，D917/TTL＜0.03；
其中，所述D917为所述第九透镜至分光棱镜在主光轴上之间的间距之和。
本技术方案中，第四透镜群中相邻两枚透镜之间的间距较小，减小了变焦镜头的总体积，实现了变焦镜头的小型化，同时相邻两侧的曲面的曲率半径差异较小，便于光焦度在第四透镜群内合理分配，减小了第四透镜群内透镜厚度过大的可能。
优选地，所述第四透镜群满足以下条件式：
Smn/D917＜0.55；
其中，Smn为所述第九透镜至分光棱镜之间相邻两枚透镜之间的最大间距，n＝m+1，且n大于等于9，小于等于16。
本技术方案中，第四透镜群边缘处的间距也较小，边缘位置的光线也能够可靠地穿过第四透镜群内的各个透镜，增加了边缘位置的成像质量。
优选地，所述变焦镜头满足以下条件式
0.35＜DS/TTL＜0.45；
其中，DS为所述光阑与像面侧之间的间距。
本技术方案中，通过光阑与像面侧间距的限定，减小了第二透镜群及第三透镜群移动距离过大或过小的可能，使得变焦镜头能够可靠地移动，增加了变焦镜头变焦的可靠性。
优选地，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.2＜XG3/XG2＜0.25；
其中，XG2为所述第二透镜群的移动距离，所述XG3为所述第三透镜群的移动距离。
本技术方案中，通过适当的第二透镜群与第三透镜群移动距离的限定，增大了第二透镜群的移动距离，实现了第二透镜群较大程度的变焦能力，同时也避免了由于第三透镜群移动距离过小，调焦能力不足的缺陷。
优选地，所述第二透镜群满足以下条件式：
0.02＜D45/TTL＜0.07；
其中，D45为所述第四透镜与所述第五透镜之间的间距。
本技术方案中，通过第二透镜群内第四透镜与第五透镜之间较大间距的设置，使光路能够可靠地汇聚，保证了变焦镜头能够形成清晰地图像，增加了变焦镜头成像的可靠性。
优选地，所述第一透镜群满足以下条件式：
ΦG1/TTL＜0.5；
其中，ΦG1为所述第一透镜群的外径。
本技术方案中，通过第一透镜群外径的限定，减小了第一透镜群的体积，继而减小了变焦镜头的总体积，实现了变焦镜头的小型化。
本发明的目的之一还在于提供一种成像装置，包括：变焦镜头；及成像元件，被配置为接收由所述变焦镜头形成的图像。
与现有技术相比，本发明提供的一种变焦镜头和成像装置具有以下有益效果：
1、通过上述参数的限定，实现了较小体积的变焦镜头，同时还能够实现较大的光圈数，增加了变焦镜头在低照环境下的拍摄效果，增加了用户的体验度。
2、第四透镜群中相邻两枚透镜之间的间距较小，减小了变焦镜头的总体积，实现了变焦镜头的小型化，同时相邻两侧的曲面的曲率半径差异较小，便于光焦度在第四透镜群内合理分配，减小了第四透镜群内透镜厚度过大的可能。
3、通过适当的第二透镜群与第三透镜群移动距离的限定，增大了第二透镜群的移动距离，实现了第二透镜群较大程度的变焦能力，同时也避免了由于第三透镜群移动距离过小，调焦能力不足的缺陷。
4、通过第二透镜群内第四透镜与第五透镜之间较大间距的设置，使光路能够可靠地汇聚，保证了变焦镜头能够形成清晰地图像，增加了变焦镜头成像的可靠性。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种变焦镜头和成像装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种变焦镜头的结构示意图；
图2是本发明一种变焦镜头望远状态的像差图；
图3是本发明一种变焦镜头广角状态的像差图；
图4是本发明一种变焦镜头望远状态的慧差图一；
图5是本发明一种变焦镜头望远状态的慧差图二；
图6是本发明一种变焦镜头广角状态的慧差图一；
图7是本发明一种变焦镜头广角状态的慧差图二；
图8是本发明另一种变焦镜头的结构示意图；
图9是本发明另一种变焦镜头望远状态的像差图；
图10是本发明另一种变焦镜头广角状态的像差图；
图11是本发明另一种变焦镜头望远状态的慧差图一；
图12是本发明另一种变焦镜头望远状态的慧差图二；
图13是本发明另一种变焦镜头广角状态的慧差图一；
图14是本发明另一种变焦镜头广角状态的慧差图二；
图15是本发明又一种变焦镜头的结构示意图；
图16是本发明又一种变焦镜头望远状态的像差图；
图17是本发明又一种变焦镜头广角状态的像差图；
图18是本发明又一种变焦镜头望远状态的慧差图一；
图19是本发明又一种变焦镜头望远状态的慧差图二；
图20是本发明又一种变焦镜头广角状态的慧差图一；
图21是本发明又一种变焦镜头广角状态的慧差图二。
附图标号说明：G1、第一透镜群；G2、第二透镜群；G3、第三透镜群；G4、第四透镜群；L1、第一透镜；L2、第二透镜；L3、第三透镜；L4、第四透镜；L5、第五透镜；L6、第六透镜；L7、第七透镜；L8、第八透镜；L9、第九透镜；L10、第十透镜；L11、第十一透镜；L12、第十二透镜；L13、第十三透镜；L14、第十四透镜；L15、第十五透镜；L16、第十六透镜；L17、分光棱镜；STO、光阑。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
实施例1
如图1所示，一种变焦镜头，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一透镜群G1，负光焦度的第二透镜群G2，负光焦度的第三透镜群G3，光阑STO和正光焦度的第四透镜群G4。
所述第二透镜群G2与所述第三透镜群G3沿所述变焦镜头的主光轴方向移动，所述第二透镜群G2与所述第三透镜群G3的移动方向相同。
所述第一透镜群G1从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第一透镜群G1，正光焦度的第二透镜群G2和正光焦度的第三透镜群G3。
所述第二透镜群G2从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第四透镜L4，负光焦度的第五透镜L5和正光焦度的第六透镜L6。
所述变焦镜头满足以下条件式：
TTL＜100mm；
FNO＜1.8；
其中，TTL为所述变焦镜头的光学总长，FNO为所述变焦镜头的光圈数。
本实施例中，通过上述参数的限定，实现了较小体积的变焦镜头，同时还能够实现较大的光圈数，增加了变焦镜头在低照环境下的拍摄效果，增加了用户的体验度。
所述第三透镜群G3为负光焦度的第七透镜L7；
或
所述第三透镜群G3从物面侧到像面侧依次包括：
一枚负光焦度的第七透镜L7和一枚正光焦度的第八透镜L8。
本实施例中，通过第三透镜群G3内较少数量的透镜的设置，在不影响变焦镜头的变焦效果的情况下，减小了第三透镜群G3的体积，实现了变焦镜头的小型化，也能够一定程度的增加了第三透镜群G3的移动距离，增加了第三透镜群G3调焦的可靠性。
所述第四透镜群G4从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第九透镜L9，正光焦度的第十透镜L10，负光焦度的第十一透镜L11，正光焦度的第十二透镜L12，负光焦度的第十三透镜L13，正光焦度的第十四透镜L14，正光焦度的第十五透镜L15，负光焦度的第十六透镜L16和分光棱镜L17；具体地，本实施例中，分光棱镜L17为红外分光棱镜L17。
本实施例中，通过较多数量的透镜的设置，减小了变焦镜头的色差与球差，增加了变焦镜头的成像质量；同时通过分光棱镜L17的设置，实现了变焦镜头的红外对焦，进一步增加了变焦镜头的夜视效果。
所述第四透镜群G4满足以下条件式：
其中，D917/TTL＜0.03；
其中，所述D917为所述第九透镜L9至分光棱镜L17在主光轴上之间的间距之和。
本实施例中，第四透镜群G4中相邻两枚透镜之间的间距较小，减小了变焦镜头的总体积，实现了变焦镜头的小型化，同时相邻两侧的曲面的曲率半径差异较小，便于光焦度在第四透镜群G4内合理分配，减小了第四透镜群G4内透镜厚度过大的可能。
所述第四透镜群G4满足以下条件式：
Smn/D917＜0.55；
其中，Smn为所述第九透镜L9至分光棱镜L17之间相邻两枚透镜之间的最大间距，n＝m+1，且n大于等于9，小于等于16。
本实施例中，第四透镜群G4边缘处的间距也较小，边缘位置的光线也能够可靠地穿过第四透镜群G4内的各个透镜，增加了边缘位置的成像质量。
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.35＜DS/TTL＜0.45；
其中，DS为所述光阑STO与像面侧之间的间距。
通过光阑STO与像面侧间距的限定，减小了第二透镜群G2及第三透镜群G3移动距离过大或过小的可能，使得变焦镜头能够可靠地移动，增加了变焦镜头变焦的可靠性。
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.2＜XG3/XG2＜0.25；
其中，XG2为所述第二透镜群G2的移动距离，所述XG3为所述第三透镜群G3的移动距离。
通过适当的第二透镜群G2与第三透镜群G3移动距离的限定，增大了第二透镜群G2的移动距离，实现了第二透镜群G2较大程度的变焦能力，同时也避免了由于第三透镜群G3移动距离过小，调焦能力不足的缺陷。
所述第二透镜群G2满足以下条件式：
0.02＜D45/TTL＜0.07；
其中，D45为所述第四透镜L4与所述第五透镜L5之间的间距。
本实施例中，通过第二透镜群G2内第四透镜L4与第五透镜L5之间较大间距的设置，使光路能够可靠地汇聚，保证了变焦镜头能够形成清晰地图像，增加了变焦镜头成像的可靠性。
所述第一透镜群G1满足以下条件式：
ΦG1/TTL＜0.5；
其中，ΦG1为所述第一透镜群G1的外径。
通过第一透镜群G1外径的限定，减小了第一透镜群G1的体积，继而减小了变焦镜头的总体积，实现了变焦镜头的小型化。
实施例2
如图1所示，一种变焦镜头，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一透镜群G1，负光焦度的第二透镜群G2，负光焦度的第三透镜群G3，光阑STO和正光焦度的第四透镜群G4。
所述第二透镜群G2与所述第三透镜群G3沿所述变焦镜头的主光轴方向移动，所述第二透镜群G2与所述第三透镜群G3的移动方向相同。
所述第一透镜群G1从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第一透镜群G1，正光焦度的第二透镜群G2和正光焦度的第三透镜群G3。
所述第二透镜群G2从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第四透镜L4，负光焦度的第五透镜L5和正光焦度的第六透镜L6。
所述第三透镜群G3从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第七透镜L7和正光焦度的第八透镜L8。
所述第四透镜群G4从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第九透镜L9，正光焦度的第十透镜L10，负光焦度的第十一透镜L11，正光焦度的第十二透镜L12，负光焦度的第十三透镜L13，正光焦度的第十四透镜L14，正光焦度的第十五透镜L15，负光焦度的第十六透镜L16和分光棱镜L17。
将本实施例的变焦镜头的基本透镜数据示于表1中，将表1中的可变参数示于表2，将非球面系数示于表3中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲，曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率；在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
在表2中，WIDE栏表示变焦镜头处于广角端状态时，各个可变参数的具体数值，TELE栏表示变焦镜头处于望远端状态时，各个可变参数的具体数值。
在表3中，K为圆锥系数，e为科学计数号，例如e-005表示10-5。
【表1】
Figure BDA0003195177070000111
Figure BDA0003195177070000121
【表2】
WIDE TELE
D1 0.85 24.92
D2 21.87 2.98
D3 6.6 1.42
【表3】
Figure BDA0003195177070000122
本实施例中，TTL＝95mm，F＝10-40mm，FNO＝1.6-1.8，FOVw＝48°；
其中，TTL为所述变焦镜头的光学总长，FNO为所述变焦镜头的光圈数，F为所述变焦镜头的焦距，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角。
D917＝0.1mm+0.38mm+0.39mm+0.1mm+0.3mm＝1.27mm；
D917/TTL＝0.0134；
其中，所述D917为所述第九透镜L9至分光棱镜L17在主光轴上之间的间距之和。
S910＝0.62mm，S1112＝D1112＝0.38mm，S1314＝D1314＝0.39mm，S1415＝0.48mm，S1617＝D1617＝0.3mm；
S910/D917＝0.488；S1112/D917＝0.299，S1314/D917＝0.307，S1415/D917＝0.378，S1617/D917＝0.236；
其中，Smn为所述第九透镜L9至分光棱镜L17之间相邻两枚透镜之间的最大间距，n＝m+1，且n大于等于9，小于等于16。
DS＝40.15mm，DS/TTL＝0.423；
D45＝6.38mm，D45/TTL＝0.067；
ΦG1＝40.84mm，ΦG1/TTL＝0.43；
其中，DS为所述光阑STO与像面侧之间的间距，D45为所述第四透镜L4与所述第五透镜L5之间的间距，ΦG1为所述第一透镜群G1的外径。
XG2＝24.07mm，XG3＝5.18mm，XG3/XG2＝0.215；
其中，XG2为所述第二透镜群G2的移动距离，所述XG3为所述第三透镜群G3的移动距离。
如图2至图7所示，本实施例的球场场曲及倍率色差得到了很好的矫正，保证了变焦镜头的超高清的画质，增加了变焦镜头的成像质量。
实施例3
如图8所示，一种变焦镜头，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一透镜群G1，负光焦度的第二透镜群G2，负光焦度的第三透镜群G3，光阑STO和正光焦度的第四透镜群G4。
所述第二透镜群G2与所述第三透镜群G3沿所述变焦镜头的主光轴方向移动，所述第二透镜群G2与所述第三透镜群G3的移动方向相同。
所述第一透镜群G1从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第一透镜群G1，正光焦度的第二透镜群G2和正光焦度的第三透镜群G3。
所述第二透镜群G2从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第四透镜L4，负光焦度的第五透镜L5和正光焦度的第六透镜L6。
所述第三透镜群G3从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第七透镜L7和正光焦度的第八透镜L8。
所述第四透镜群G4从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第九透镜L9，正光焦度的第十透镜L10，负光焦度的第十一透镜L11，正光焦度的第十二透镜L12，负光焦度的第十三透镜L13，正光焦度的第十四透镜L14，正光焦度的第十五透镜L15，负光焦度的第十六透镜L16和分光棱镜L17。
将本实施例的变焦镜头的基本透镜数据示于表4中，将表4中的可变参数示于表5，将非球面系数示于表6中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲，曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率；在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
在表5中，WIDE栏表示变焦镜头处于广角端状态时，各个可变参数的具体数值，TELE栏表示变焦镜头处于望远端状态时，各个可变参数的具体数值。
在表6中，K为圆锥系数，e为科学计数号，例如e-005表示10-5。
【表4】
Figure BDA0003195177070000141
Figure BDA0003195177070000151
【表5】
WIDE TELE
D1 0.85 28.06
D2 24.46 3.78
D3 7.91 1.39
【表6】
Figure BDA0003195177070000152
本实施例中，TTL＝94mm，F＝10-40mm，FNO＝1.6-1.8，FOVw＝48°；
其中，TTL为所述变焦镜头的光学总长，FNO为所述变焦镜头的光圈数，F为所述变焦镜头的焦距，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角。
D917＝1.12mm+0.5mm+0.37mm+0.1mm+0.3mm＝2.39mm；
D917/TTL＝0.0254；
其中，所述D917为所述第九透镜L9至分光棱镜L17在主光轴上之间的间距之和。
S910＝1.28mm，S1112＝D1112＝0.5mm，S1314＝D1314＝0.37mm，S1415＝0.39mm，S1617＝D1617＝0.3mm；
S910/D917＝0.536；S1112/D917＝0.209，S1314/D917＝0.155，S1415/D917＝0.163，S1617/D917＝0.126；
其中，Smn为所述第九透镜L9至分光棱镜L17之间相邻两枚透镜之间的最大间距，n＝m+1，且n大于等于9，小于等于16。
DS＝37.54mm，DS/TTL＝0.399；
D45＝2.06mm，D45/TTL＝0.022；
ΦG1＝40.12mm，ΦG1/TTL＝0.43；
其中，DS为所述光阑STO与像面侧之间的间距，D45为所述第四透镜L4与所述第五透镜L5之间的间距，ΦG1为所述第一透镜群G1的外径。
XG2＝27.21mm，XG3＝6.52mm，XG3/XG2＝0.24；
其中，XG2为所述第二透镜群G2的移动距离，所述XG3为所述第三透镜群G3的移动距离。
如图9和图14所示，本实施例的球场场曲及倍率色差得到了很好的矫正，保证了变焦镜头的超高清的画质，增加了变焦镜头的成像质量。
实施例4
如图15所示，一种变焦镜头，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一透镜群G1，负光焦度的第二透镜群G2，负光焦度的第三透镜群G3，光阑STO和正光焦度的第四透镜群G4。
所述第二透镜群G2与所述第三透镜群G3沿所述变焦镜头的主光轴方向移动，所述第二透镜群G2与所述第三透镜群G3的移动方向相同。
所述第一透镜群G1从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第一透镜群G1，正光焦度的第二透镜群G2和正光焦度的第三透镜群G3。
所述第二透镜群G2从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第四透镜L4，负光焦度的第五透镜L5和正光焦度的第六透镜L6。
所述第三透镜群G3从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第七透镜L7和正光焦度的第八透镜L8。
所述第四透镜群G4从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第九透镜L9，正光焦度的第十透镜L10，负光焦度的第十一透镜L11，正光焦度的第十二透镜L12，负光焦度的第十三透镜L13，正光焦度的第十四透镜L14，正光焦度的第十五透镜L15，负光焦度的第十六透镜L16和分光棱镜L17。
将本实施例的变焦镜头的基本透镜数据示于表7中，将表7中的可变参数示于表8，将非球面系数示于表9中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲，曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率；在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
在表8中，WIDE栏表示变焦镜头处于广角端状态时，各个可变参数的具体数值，TELE栏表示变焦镜头处于望远端状态时，各个可变参数的具体数值。
在表9中，K为圆锥系数，e为科学计数号，例如e-005表示10-5。
【表7】
面编号 表面类型 曲率半径/mm 中心厚度/mm 折射率 阿贝数
OBJ
S1 球面 97.488 1.60 2.00 25.48
S2 球面 49.27 6.57 1.62 63.40
S3 球面 -279.115 0.10
S4 球面 38.300 4.79 1.62 60.34
S5 球面 169.58 D1
S6 球面 53.66 0.90 1.58 41.89
S7 球面 14.95 6.34
S8 球面 -28.18 0.90 1.49 70.44
S9 球面 33.76 1.40 2.10 17.02
S10 球面 69.08 D2
S11 非球面 -23.96 2.85 2.00 25.46
S12 非球面 -225.12 D3
STO 光阑 INF 1.50
S14 非球面 18.69 3.18 1.77 49.50
S15 非球面 -94.98 0.10
S16 球面 47.89 4.24 1.77 49.62
S17 球面 -12.40 0.85 1.76 27.53
S18 球面 46.80 0.38
S19 球面 75.61 3.38 2.10 17.02
S20 球面 -14.09 0.90 1.81 22.76
S21 非球面 10.85 0.39
S22 非球面 12.61 4.14 1.71 53.94
S23 球面 -19.66 0.10
S24 球面 -34.22 2.77 1.77 79.62
S25 球面 -9.83 1.91 1.76 27.53
S26 球面 INF 0.30
S27 球面 INF 11.00 1.52 74.17
S28 球面 INF 5.00
IMG
【表8】
Figure BDA0003195177070000181
Figure BDA0003195177070000191
【表9】
Figure BDA0003195177070000192
本实施例中，TTL＝97.6mm，F＝10-40mm，FNO＝1.64-1.81，FOVw＝48°；
其中，TTL为所述变焦镜头的光学总长，FNO为所述变焦镜头的光圈数，F为所述变焦镜头的焦距，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角。
D917＝0.1mm+0.38mm+0.39mm+0.1mm+0.3mm＝1.27mm；
D917/TTL＝0.013；
其中，所述D917为所述第九透镜L9至分光棱镜L17在主光轴上之间的间距之和。
S910＝0.64mm，S1112＝D1112＝0.38mm，S1314＝D1314＝0.39mm，S1415＝0.51mm，S1617＝D1617＝0.3mm；
S910/D917＝0.504；S1112/D917＝0.299，S1314/D917＝0.307，S1415/D917＝0.402，S1617/D917＝0.236；
其中，Smn为所述第九透镜L9至分光棱镜L17之间相邻两枚透镜之间的最大间距，n＝m+1，且n大于等于9，小于等于16。
DS＝40.14mm，DS/TTL＝0.411；
D45＝6.43mm，D45/TTL＝0.066；
ΦG1＝43.65mm，ΦG1/TTL＝0.447；
其中，DS为所述光阑STO与像面侧之间的间距，D45为所述第四透镜L4与所述第五透镜L5之间的间距，ΦG1为所述第一透镜群G1的外径。
XG2＝25.66mm，XG3＝5.61mm，XG3/XG2＝0.219；
其中，XG2为所述第二透镜群G2的移动距离，所述XG3为所述第三透镜群G3的移动距离。
如图16和图21所示，本实施例的球场场曲及倍率色差得到了很好的矫正，保证了变焦镜头的超高清的画质，增加了变焦镜头的成像质量。
实施例5
一种成像装置，如图1至图21所示，包括：如上述任意一种实施例所描述的变焦镜头，及成像元件，被配置为接收由变焦镜头形成的图像。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一透镜群，负光焦度的第二透镜群，负光焦度的第三透镜群，光阑和正光焦度的第四透镜群；
所述第二透镜群与所述第三透镜群沿所述变焦镜头的主光轴方向移动，所述第二透镜群与所述第三透镜群的移动方向相同；
所述第一透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第一透镜群，正光焦度的第二透镜群和正光焦度的第三透镜群；
所述第二透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第四透镜，负光焦度的第五透镜和正光焦度的第六透镜；
所述变焦镜头满足以下条件式：
TTL＜100mm；
FNO＜1.8；
其中，TTL为所述变焦镜头的光学总长，FNO为所述变焦镜头的光圈数。
2.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第三透镜群为负光焦度的第七透镜；
或
所述第三透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
一枚负光焦度的第七透镜和一枚正光焦度的第八透镜。
3.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第四透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第九透镜，正光焦度的第十透镜，负光焦度的第十一透镜，正光焦度的第十二透镜，负光焦度的第十三透镜，正光焦度的第十四透镜，正光焦度的第十五透镜，负光焦度的第十六透镜和分光棱镜。
4.根据权利要求3所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第四透镜群满足以下条件式：
其中，D917/TTL＜0.03；
其中，所述D917为所述第九透镜至分光棱镜在主光轴上之间的间距之和。
5.根据权利要求3所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第四透镜群满足以下条件式：
Smn/D917＜0.55；
其中，Smn为所述第九透镜至分光棱镜之间相邻两枚透镜之间的最大间距，n＝m+1，且n大于等于9，小于等于16。
6.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.35＜DS/TTL＜0.45；
其中，DS为所述光阑与像面侧之间的间距。
7.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.2＜XG3/XG2＜0.25；
其中，XG2为所述第二透镜群的移动距离，所述XG3为所述第三透镜群的移动距离。
8.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第二透镜群满足以下条件式：
0.02＜D45/TTL＜0.07；
其中，D45为所述第四透镜与所述第五透镜之间的间距。
9.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第一透镜群满足以下条件式：
ΦG1/TTL＜0.5；
其中，ΦG1为所述第一透镜群的外径。
10.一种成像装置，包括：
如权利要求1至9中任何一项所述的变焦镜头；
及成像元件，被配置为接收由所述变焦镜头形成的图像。
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