CN114063273A - 一种变焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种变焦镜头。该变焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的正光焦度的第一透镜组、负光焦度的第二透镜组、正光焦度的第三透镜组和正光焦度的第四透镜组，第二透镜组和第三透镜组在变焦时沿光轴往复移动；其中第一透镜组包括第一透镜和第二透镜，第二透镜组包括第三透镜、第四透镜和第五透镜，第三透镜组包括第六透镜、第七透镜和第八透镜，第四透镜组包括第九透镜和第十透镜；还包括光阑，光阑位于第六透镜和第七透镜之间。本发明实施例的方案，可以实现1/2英寸CMOS靶面下，对角视场角从约10°到50°的高性能变焦镜头，且在‑40℃～80℃环境下使用满足成像要求。
Description
技术领域
本发明实施例涉及镜头技术，尤其涉及一种变焦镜头。
背景技术
随着社会的不断发展和科学技术的不断进步，近年来，光学成像镜头也得到了迅猛发展，光学成像镜头被广泛的应用在视频会议、安防监控、车载监控、无人机航拍、智慧交通等各个领域。
由于定焦镜头的视场角固定，一款产品只能应用于特定场景，导致在许多场景下定焦镜头无法满足使用要求。变焦镜头在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围，因此被越来越广泛的使用。
但目前市场上用于安防监控、无人机航拍等领域的变焦镜头还存在许多的不足，如透镜数量多，成像分辨率低，成像面小，体积大等等，因此需要对其进行改进。
发明内容
本发明实施例提供一种变焦镜头，该变焦镜头为一种四组元变焦镜头，以实现一种超大靶面和高变倍的高分辨率光学镜头。该变焦镜头使用10枚镜片，可以实现1/2英寸CMOS靶面下，对角视场角从约10°到50°的高性能变焦镜头，且在-40℃～80℃环境下使用满足成像要求。
本发明实施例提供一种变焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的正光焦度的第一透镜组、负光焦度的第二透镜组、正光焦度的第三透镜组和正光焦度的第四透镜组，所述第二透镜组和所述第三透镜组在变焦时沿所述光轴往复移动；
其中所述第一透镜组包括第一透镜和第二透镜，所述第二透镜组包括第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第三透镜组包括第六透镜、第七透镜和第八透镜，所述第四透镜组包括第九透镜和第十透镜；
还包括光阑，所述光阑位于所述第六透镜和所述第七透镜之间。
本发明实施例提供的变焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的正光焦度的第一透镜组、负光焦度的第二透镜组、正光焦度的第三透镜组和正光焦度的第四透镜组，第二透镜组和第三透镜组在变焦时沿所述光轴往复移动；其中第一透镜组包括第一透镜和第二透镜，第二透镜组包括第三透镜、第四透镜和第五透镜，第三透镜组包括第六透镜、第七透镜和第八透镜，第四透镜组包括第九透镜和第十透镜；还包括光阑，位于第六透镜和第七透镜之间。通过第二透镜组和第三透镜组在变焦时沿光轴往复移动来使变焦镜头在广角端和长焦端进行切换，其中变焦镜头的总有效焦距在10mm～45mm范围内连续变焦；通过合理设计各透镜的结构以及光焦度搭配关系，使得变焦镜头实现1/2英寸CMOS靶面下，对角视场角从约10°到50°的高性能变焦镜头，且在-40℃～80℃环境下使用满足成像要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种变焦镜头广角端的结构示意图；
图2为图1中变焦镜头长焦端的结构示意图；
图3为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图；
图4为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图；
图5为本实施例中一种变焦镜头广角端的光线光扇图；
图6为本实施例中一种变焦镜头长焦端的光线光扇图；
图7为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图；
图8为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图；
图9为本发明实施例提供的另一种变焦镜头在广角端的结构示意图；
图10为图9中变焦镜头长焦端的结构示意图；
图11为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图；
图12为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图；
图13为本实施例中一种变焦镜头广角端的光线光扇图；
图14为本实施例中一种变焦镜头长焦端的光线光扇图；
图15为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图；
图16为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图；
图17为本发明实施例提供的又一种变焦镜头在广角端的结构示意图；
图18为图17中变焦镜头长焦端的结构示意图；
图19为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图；
图20为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图；
图21为本实施例中一种变焦镜头广角端的光线光扇图；
图22为本实施例中一种变焦镜头长焦端的光线光扇图；
图23为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图；
图24为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图；
图25为本发明实施例提供的又一种变焦镜头在广角端的结构示意图；
图26为图25中变焦镜头长焦端的结构示意图；
图27为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图；
图28为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图；
图29为本实施例中一种变焦镜头广角端的光线光扇图；
图30为本实施例中一种变焦镜头长焦端的光线光扇图；
图31为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图；
图32为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的一种变焦镜头广角端的结构示意图。参考图1，本发明实施例提供的变焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的正光焦度的第一透镜组10、负光焦度的第二透镜组20、正光焦度的第三透镜组30和正光焦度的第四透镜组40，第二透镜组20和第三透镜组30在变焦时沿光轴往复移动；其中第一透镜组10包括第一透镜101和第二透镜102，第二透镜组20包括第三透镜201、第四透镜202和第五透镜203，第三透镜组30包括第六透镜301、第七透镜302和第八透镜303，第四透镜组40包括第九透镜401和第十透镜402；还包括光阑50，光阑50位于第六透镜301和第七透镜302之间。
可以理解的是，光焦度为焦距的倒数，表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。在本实施例中，可以将第一透镜组10、第二透镜组20、第三透镜组30和第四透镜组40设置于一个镜筒(图1中未示出)内，通过第二透镜组20和第三透镜组30的移动实现镜头焦距变化，通过设置各透镜组的光焦度关系，变焦镜头的总有效焦距可以在10mm到45mm的范围内连续变焦。
本实施例的技术方案，通过第二透镜组和第三透镜组在变焦时沿光轴往复移动来使变焦镜头在广角端和长焦端进行切换，其中变焦镜头的总有效焦距在10mm～45mm范围内连续变焦；通过合理设计各透镜的结构以及光焦度搭配关系，使得变焦镜头实现1/2英寸CMOS靶面下，对角视场角从约10°到50°的高性能变焦镜头，且在-40℃～80℃环境下使用满足成像要求。
可选的，第一透镜101具有正光焦度，第二透镜102具有负光焦度，第三透镜201具有负光焦度，第四透镜202具有正光焦度，第五透镜203具有负光焦度，第六透镜301具有正光焦度，第七透镜302具有正光焦度，第八透镜303具有负光焦度，第九透镜401具有正光焦度或负光焦度，第十透镜402具有正光焦度。通过综合设置各个透镜的光焦度，达到良好的成像效果。
可选的，第一透镜101为双凸球面透镜，第二透镜102为凹凸球面透镜，第三透镜201为凸凹球面透镜，第四透镜202为凹凸球面透镜，第五透镜203为双凹球面透镜，第六透镜301为双凸非球面透镜，第七透镜302为双凸球面透镜，第八透镜303为双凹球面透镜，第九透镜401为凹凸或凸凹非球面透镜，第十透镜402为凸凹非球面透镜。
可以理解的是，上述各透镜形状仅是示意性的，具体实施时可以各透镜的形状可以根据实际情况设计。
其中，非球面透镜面型满足公式：
其中，Z表示非球面的矢高，c表示顶点处的基本曲率，k表示圆锥曲线常数，r表示垂直光轴方向的径向坐标，ai为高次项系数，air2i为非球面的高次项。
可选的，第一透镜101和第二透镜102构成胶合透镜，第四透镜202和第五透镜203构成胶合透镜，第七透镜302和第八透镜303构成胶合透镜，有利于校正色差。变焦镜头的光焦度满足：
其中，
和
分别表示第一透镜101与第二透镜102胶合后的光焦度、第四透镜202与第五透镜203胶合后的光焦度、第七透镜302与第八透镜303胶合后的光焦度，
表示变焦镜头在广角端的光焦度。
可选的，第一透镜101至第十透镜402的光焦度满足：
其中，
和
分别表示第一透镜101至第十透镜402的光焦度，
表示变焦镜头在广角端的光焦度，
为表示第二透镜组20的光焦度，
表示第三透镜组30的光焦度。
可选的，第一透镜101至第十透镜402的折射率和色散系数满足：
1.57≤n1≤1.77；41.8≤v1≤61.8；
1.90≤n2≤2.10；20.0≤v2≤39.1；
1.60≤n3≤1.80；45.5≤v3≤65.5；
1.89≤n4≤2.09；15.5≤v4≤26.5；
1.69≤n5≤1.89；37.5≤v5≤57.5；
1.40≤n6≤1.60；71.6≤v6≤91.6；
1.54≤n7≤1.74；45.4≤v7≤65.5；
1.75≤n8≤1.95；22.2≤v8≤42.2；
1.40≤n9≤1.80；15.0≤v9≤47.4；
1.39≤n10≤1.65；15.2≤v10≤39.5；
其中，n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9和n10分别表示第一透镜101至第十透镜402的折射率，v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9和v10分别表示第一透镜101至第十透镜402的阿贝常数。
可选的，为了使变焦镜头具有足够的变倍数且能够清晰合焦，第二透镜组20从广角端到长焦端的位移量G2_L、第三透镜组30从广角端到长焦端的位移量G3_L和广角端的镜头总长TTL_W满足：
0.08≤G2_L/TTL_W≤0.20；
0.26≤G3_L/TTL_W≤0.39。
可选的，为了使变焦镜头具有更大的成像靶面，能够保证变焦镜头具有更好的成像质量，画面更清晰，变焦镜头的像面直径IC与变焦镜头在广角端的焦距F_W满足：
F_W/IC≤1.50。
可选的，为了保证成像传感器和滤光片有足够的安装空间，变焦镜头在广角端的后焦BFL_W与在广角端的镜头总长TTL_W满足：
BFL_W/TTL_W≥0.08；
为了避免变焦镜头的口径过大，满足最终产品的安装空间要求，第一透镜的直径D1与在广角端的镜头总长TTL_W满足：
D1/TTL_W＜0.18。
可选的，为了保证变焦镜头在拥有高质量的同时也能满足较高的变倍倍率，变焦镜头在广角端的光焦度
和在长焦端的光焦度
满足：
示例性的，图2为图1中变焦镜头长焦端的结构示意图，表1为与图1和图2对应变焦镜头的具体参数：
表1变焦镜头的具体参数
表2为图1和图2中的变焦镜头的各透镜具体参数设计值：
表2变焦镜头的各透镜参数设计值
其中，面序号1表示第一透镜101的前表面(靠近物方一侧的表面)，面序号2表示第一透镜101的后表面(靠近像方一侧的表面)，依次类推，其中，面序号2为第一透镜101与第二透镜102的胶合面；面序号7为第四透镜202和第五透镜203的胶合面；面序号13为第七透镜302和第八透镜303的胶合面；面序号19和20分别表示镜头保护玻璃的前表面和后表面。曲率半径表示透镜表面的弯曲程度，正值表示该表面弯向像面一侧，负值表示该表面弯向物面一侧，其中“无限”表示该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度表示当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率表示当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，阿贝数表示当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性。
表3为表2中变焦间隔值：
表3变焦间隔的一种设计值
| 广角端 | 长焦端 | |
| 变焦间隔1 | 2.508 | 8.341 |
| 变焦间隔2 | 14.783 | 0.499 |
| 变焦间隔3 | 0.997 | 9.449 |
表4图1和图2中变焦镜头中非球面面型参数：
表4定焦镜头中非球面系数的一种设计值
其中，-1.526909E-04表示面序号9的a2系数为-1.526909×10-4。
图3为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图，图4为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图，图5为本实施例中一种变焦镜头广角端的光线光扇图，图6为本实施例中一种变焦镜头长焦端的光线光扇图，图7为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图，图8为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图，由图3～图8可知，本发明实施例提供的变焦镜头具有良好的成像能力。
示例性的，图9为本发明实施例提供的另一种变焦镜头在广角端的结构示意图，图10为图9中变焦镜头长焦端的结构示意图，表5为与图9和图10对应变焦镜头的具体参数：
表5变焦镜头的具体参数
表6为图9和图10中的变焦镜头的各透镜具体参数设计值：
表6变焦镜头的各透镜参数设计值
其中，面序号1表示第一透镜101的前表面(靠近物方一侧的表面)，面序号2表示第一透镜101的后表面(靠近像方一侧的表面)，依次类推，其中，面序号2为第一透镜101与第二透镜102的胶合面；面序号7为第四透镜202和第五透镜203的胶合面；面序号13为第七透镜302和第八透镜303的胶合面；面序号19和20分别表示镜头保护玻璃的前表面和后表面。曲率半径表示透镜表面的弯曲程度，正值表示该表面弯向像面一侧，负值表示该表面弯向物面一侧，其中“无限”表示该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度表示当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率表示当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，阿贝数表示当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性。
表7为表6中变焦间隔值：
表7变焦间隔的一种设计值
| 广角端 | 长焦端 | |
| 变焦间隔1 | 1.496 | 8.358 |
| 变焦间隔2 | 15.940 | 0.500 |
| 变焦间隔3 | 0.999 | 9.578 |
表8图9和图10中变焦镜头中非球面面型参数：
表8定焦镜头中非球面系数的一种设计值
| 面序号 | k | a<sub>2</sub> | a<sub>3</sub> | a<sub>4</sub> | a<sub>5</sub> |
| 9 | 0.137 | -1.930434E-04 | 4.188904E-06 | -3.444464E-07 | 9.427894E-09 |
| 10 | 2.985 | 2.496578E-04 | 7.929726E-06 | -3.947013E-07 | 1.245348E-08 |
| 15 | -49.999 | -8.503353E-03 | 4.302062E-05 | 3.744786E-05 | -2.431147E-06 |
| 16 | 2.605 | -1.248412E-02 | 4.510336E-04 | -6.391478E-06 | -6.165466E-07 |
| 17 | -50.001 | 4.324223E-03 | -1.173794E-04 | 1.853402E-06 | -3.190149E-08 |
| 18 | 50.000 | 3.455850E-03 | 2.323386E-04 | -1.872707E-05 | 5.129120E-07 |
其中，-1.930434E-04表示面序号9的a2系数为-1.930434×10-4。
图11为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图，图12为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图，图13为本实施例中一种变焦镜头广角端的光线光扇图，图14为本实施例中一种变焦镜头长焦端的光线光扇图，图15为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图，图16为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图，由图11～图16可知，本发明实施例提供的变焦镜头具有良好的成像能力。
示例性的，图17为本发明实施例提供的又一种变焦镜头在广角端的结构示意图，图18为图17中变焦镜头长焦端的结构示意图，表9为与图17和图18对应变焦镜头的具体参数：
表9变焦镜头的具体参数
表10为图17和图18中的变焦镜头的各透镜具体参数设计值：
表10变焦镜头的各透镜参数设计值
| 面序号 | 表面类型 | 曲率半径 | 厚度 | 材料(nd) | 材料(vd) | 半直径 |
| 1 | 球面 | 21.507 | 3.582 | 1.67 | 51.8 | 7.10 |
| 2 | 球面 | -22.889 | 0.800 | 2.00 | 29.1 | 6.47 |
| 3 | 球面 | -50.049 | 变焦间隔1 | 6.10 | ||
| 4 | 球面 | -156.616 | 0.800 | 1.70 | 55.5 | 4.49 |
| 5 | 球面 | 16.783 | 1.237 | 4.12 | ||
| 6 | 球面 | -13.687 | 1.035 | 1.99 | 16.5 | 4.07 |
| 7 | 球面 | -10.184 | 0.799 | 1.79 | 47.5 | 4.08 |
| 8 | 球面 | 1108.130 | 变焦间隔2 | 4.02 | ||
| 9 | 非球面 | 9.213 | 1.978 | 1.50 | 81.6 | 3.71 |
| 10 | 非球面 | -13.437 | -0.400 | 3.60 | ||
| 光阑 | 平面 | 无限 | 0.499 | 3.48 | ||
| 12 | 球面 | 8.350 | 2.376 | 1.64 | 55.4 | 3.45 |
| 13 | 球面 | -28.183 | 2.729 | 1.85 | 32.2 | 3.10 |
| 14 | 球面 | 5.356 | 变焦间隔3 | 2.44 | ||
| 15 | 非球面 | 17.172 | 0.800 | 1.50 | 35.2 | 2.48 |
| 16 | 非球面 | 9.308 | 0.208 | 2.73 | ||
| 17 | 非球面 | 15.317 | 2.557 | 1.49 | 27.3 | 2.94 |
| 18 | 非球面 | -22.447 | 2.000 | 3.08 | ||
| 19 | 平面 | 无限 | 0.300 | 1.52 | 64.2 | 6.00 |
| 20 | 平面 | 无限 | 6.182 | 6.00 | ||
| 21 | 像面 | 无限 | 4.84 |
其中，面序号1表示第一透镜101的前表面(靠近物方一侧的表面)，面序号2表示第一透镜101的后表面(靠近像方一侧的表面)，依次类推，其中，面序号2为第一透镜101与第二透镜102的胶合面；面序号7为第四透镜202和第五透镜203的胶合面；面序号13为第七透镜302和第八透镜303的胶合面；面序号19和20分别表示镜头保护玻璃的前表面和后表面。曲率半径表示透镜表面的弯曲程度，正值表示该表面弯向像面一侧，负值表示该表面弯向物面一侧，其中“无限”表示该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度表示当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率表示当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，阿贝数表示当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性。
表11为表10中变焦间隔值：
表11变焦间隔的一种设计值
| 广角端 | 长焦端 | |
| 变焦间隔1 | 1.495 | 8.248 |
| 变焦间隔2 | 16.025 | 0.499 |
| 变焦间隔3 | 0.999 | 9.772 |
表12图17和图18中变焦镜头中非球面面型参数：
表12定焦镜头中非球面系数的一种设计值
| 面序号 | k | a<sub>2</sub> | a<sub>3</sub> | a<sub>4</sub> | a<sub>5</sub> |
| 9 | 0.184 | -2.441828E-04 | 8.332616E-06 | -7.715869E-07 | 2.751844E-08 |
| 10 | 7.355 | 4.544994E-04 | 2.862298E-05 | -1.550907E-06 | 8.725986E-08 |
| 15 | -46.860 | -8.508773E-03 | 1.157480E-04 | 3.521591E-05 | -2.258188E-06 |
| 16 | 3.714 | -1.073478E-02 | 3.711567E-04 | -3.740246E-07 | -7.530936E-07 |
| 17 | -50.003 | 4.828976E-03 | -1.924650E-04 | 5.530569E-06 | -9.932085E-08 |
| 18 | 29.189 | 3.242376E-03 | 1.902449E-04 | -1.598385E-05 | 4.941582E-07 |
其中，-2.441828E-04表示面序号9的a2系数为-2.441828×10-4。
图19为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图，图20为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图，图21为本实施例中一种变焦镜头广角端的光线光扇图，图22为本实施例中一种变焦镜头长焦端的光线光扇图，图23为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图，图24为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图，由图19～图24可知，本发明实施例提供的变焦镜头具有良好的成像能力。
示例性的，图25为本发明实施例提供的又一种变焦镜头在广角端的结构示意图，图26为图25中变焦镜头长焦端的结构示意图，表13为与图25和图26对应变焦镜头的具体参数：
表13变焦镜头的具体参数
表14为图25和图26中的变焦镜头的各透镜具体参数设计值：
表14变焦镜头的各透镜参数设计值
其中，面序号1表示第一透镜101的前表面(靠近物方一侧的表面)，面序号2表示第一透镜101的后表面(靠近像方一侧的表面)，依次类推，其中，面序号2为第一透镜101与第二透镜102的胶合面；面序号7为第四透镜202和第五透镜203的胶合面；面序号13为第七透镜302和第八透镜303的胶合面；面序号19和20分别表示镜头保护玻璃的前表面和后表面。曲率半径表示透镜表面的弯曲程度，正值表示该表面弯向像面一侧，负值表示该表面弯向物面一侧，其中“无限”表示该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度表示当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率表示当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，阿贝数表示当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性。
表15为表14中变焦间隔值：
表15变焦间隔的一种设计值
| 广角端 | 长焦端 | |
| 变焦间隔1 | 1.499 | 7.543 |
| 变焦间隔2 | 15.534 | 0.499 |
| 变焦间隔3 | 0.999 | 9.990 |
表16图25和图26中变焦镜头中非球面面型参数：
表16定焦镜头中非球面系数的一种设计值
其中，-1.656732E-04表示面序号9的a2系数为-1.656732×10-4。
图27为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图，图28为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图，图29为本实施例中一种变焦镜头广角端的光线光扇图，图30为本实施例中一种变焦镜头长焦端的光线光扇图，图31为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图，图32为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图，由图27～图32可知，本发明实施例提供的变焦镜头具有良好的成像能力。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种变焦镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方到像方依次排列的正光焦度的第一透镜组、负光焦度的第二透镜组、正光焦度的第三透镜组和正光焦度的第四透镜组，所述第二透镜组和所述第三透镜组在变焦时沿所述光轴往复移动；
其中所述第一透镜组包括第一透镜和第二透镜，所述第二透镜组包括第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第三透镜组包括第六透镜、第七透镜和第八透镜，所述第四透镜组包括第九透镜和第十透镜；
还包括光阑，所述光阑位于所述第六透镜和所述第七透镜之间。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜具有正光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有负光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，所述第五透镜具有负光焦度，所述第六透镜具有正光焦度，所述第七透镜具有正光焦度，所述第八透镜具有负光焦度，所述第九透镜具有正光焦度或负光焦度，所述第十透镜具有正光焦度。
3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜为双凸球面透镜，所述第二透镜为凹凸球面透镜，所述第三透镜为凸凹球面透镜，所述第四透镜为凹凸球面透镜，所述第五透镜为双凹球面透镜，所述第六透镜为双凸非球面透镜，所述第七透镜为双凸球面透镜，所述第八透镜为双凹球面透镜，所述第九透镜为凹凸或凸凹非球面透镜，所述第十透镜为凸凹非球面透镜。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜构成胶合透镜，所述第四透镜和第五透镜构成胶合透镜，所述第七透镜和所述第八透镜构成胶合透镜，所述变焦镜头的光焦度满足：
其中，
和
分别表示所述第一透镜与所述第二透镜胶合后的光焦度、所述第四透镜与所述第五透镜胶合后的光焦度、所述第七透镜与第八透镜胶合后的光焦度，
表示所述变焦镜头在广角端的光焦度。
5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜至所述第十透镜的光焦度满足：
其中，
和
分别表示所述第一透镜至所述第十透镜的光焦度，
表示所述变焦镜头在广角端的光焦度，
为表示所述第二透镜组的光焦度，
表示所述第三透镜组的光焦度。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜至所述第十透镜的折射率和色散系数满足：
1.57≤n1≤1.77；41.8≤v1≤61.8；
1.90≤n2≤2.10；20.0≤v2≤39.1；
1.60≤n3≤1.80；45.5≤v3≤65.5；
1.89≤n4≤2.09；15.5≤v4≤26.5；
1.69≤n5≤1.89；37.5≤v5≤57.5；
1.40≤n6≤1.60；71.6≤v6≤91.6；
1.54≤n7≤1.74；45.4≤v7≤65.5；
1.75≤n8≤1.95；22.2≤v8≤42.2；
1.40≤n9≤1.80；15.0≤v9≤47.4；
1.39≤n10≤1.65；15.2≤v10≤39.5；
其中，n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9和n10分别表示所述第一透镜至所述第十透镜的折射率，v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9和v10分别表示所述第一透镜至所述第十透镜的阿贝常数。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜组从广角端到长焦端的位移量G2_L、所述第三透镜组从广角端到长焦端的位移量G3_L和广角端的镜头总长TTL_W满足：
0.08≤G2_L/TTL_W≤0.20；
0.26≤G3_L/TTL_W≤0.39。
8.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头的像面直径IC与所述变焦镜头在广角端的焦距F_W满足：
F_W/IC≤1.50。
9.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头在广角端的后焦BFL_W与在广角端的镜头总长TTL_W满足：
BFL_W/TTL_W≥0.08；
所述第一透镜的直径D1与在广角端的镜头总长TTL_W满足：
D1/TTL_W＜0.18。
10.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头在广角端的光焦度
和在长焦端的光焦度
满足：
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