CN116500767B - 一种变焦镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学镜头技术领域，具体涉及到一种变焦镜头。该变焦镜头沿光轴从物侧到成像面依次为：第一透镜组：包括具有正光焦度的第一透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；光阑；第二透镜组：包括具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，所述第二透镜组可沿光轴移动；第三透镜组：包括具有负光焦度的第三透镜，其物侧面和像侧面均为凹面，所述第三透镜组可沿光轴移动；具有负光焦度的第四透镜组：包括具有负光焦度的第四透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；具有正光焦度的第五透镜；具有负光焦度的第六透镜。本发明的变焦镜头，通过合理的搭配各透镜之间的镜片形状与光焦度组合，实现了高成像品质、小型化以及易加工的效果。

Description

一种变焦镜头
技术领域
本发明涉及光学镜头技术领域，具体涉及到一种变焦镜头。
背景技术
随着智能手机的发展，用户对手机的拍照水平和摄像质量要求越来越高，现有技术通常通过设置多个定焦镜头，或者采用光学变焦镜头，达到变焦的效果。但是，通过这些方式进行的变焦，在变焦的过程中像面会随之移动，这就导致变焦过程中要等待对焦完成，才能开始拍摄，影响拍摄体验。因此设计一款良好的变焦对焦能力、像面固定以及变焦过程不影响拍摄体验的变焦镜头成为目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种变焦镜头。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种变焦镜头，沿光轴从物侧到成像面依次为：
第一透镜组：包括具有正光焦度的第一透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；
光阑；
第二透镜组：包括具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，所述第二透镜组可沿光轴移动；
第三透镜组：包括具有负光焦度的第三透镜，其物侧面和像侧面均为凹面，所述第三透镜组可沿光轴移动；
具有负光焦度的第四透镜组：包括具有负光焦度的第四透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；具有正光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第六透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.26＜fG2/fG3＜0.27；
其中，fG2表示所述第二透镜组的焦距，fG3表示所述第三透镜组的焦距。
进一步的，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.1＜CT2/f＜0.15；
其中，CT2表示所述第二透镜和所述第三透镜在光轴上的可变间距值，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
进一步的，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.25＜CT3/f＜0.3；
其中，CT3表示所述第三透镜和所述第四透镜在光轴上的可变间距值，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
进一步的，所述变焦镜头满足以下条件式：
fT/fW＜1.05；
其中，fW表示所述变焦镜头广角状态下的有效焦距，fT表示所述变焦镜头长焦状态下的有效焦距。
进一步的，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.9＜TTL/f＜1；
其中，TTL表示所述变焦镜头的光学总长，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
进一步的，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.3＜IH/f＜0.35；
其中，IH表示所述变焦镜头最大视场角所对应的真实像高，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
进一步的，所述光阑的光圈值能够在2.5至2.7的范围内调节。
本发明的有益效果：由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的变焦镜头，通过合理的搭配各透镜之间的镜片形状与光焦度组合，实现了高成像品质、小型化以及易加工的效果，并且，该变焦镜头具有变焦对焦能力良好、像面固定以及变焦过程不影响拍摄体验的特点。
附图说明
图1为本发明实施例1中变焦镜头广角状态的结构示意图；
图2为本发明实施例1中变焦镜头广角状态的场曲曲线图；
图3为本发明实施例1中变焦镜头广角状态的F-Tanθ畸变曲线图；
图4为本发明实施例1中变焦镜头广角状态的MTF曲线图；
图5为本发明实施例1中变焦镜头长焦状态的结构示意图；
图6为本发明实施例1中变焦镜头长焦状态的场曲曲线图；
图7为本发明实施例1中变焦镜头长焦状态的F-Tanθ畸变曲线图；
图8为本发明实施例1中变焦镜头长焦状态的MTF曲线图；
图9为本发明实施例2中变焦镜头广角状态的结构示意图；
图10为本发明实施例2中变焦镜头广角状态的场曲曲线图；
图11为本发明实施例2中变焦镜头广角状态的F-Tanθ畸变曲线图；
图12为本发明实施例2中变焦镜头广角状态的MTF曲线图；
图13为本发明实施例2中变焦镜头长焦状态的结构示意图；
图14为本发明实施例2中变焦镜头长焦状态的场曲曲线图；
图15为本发明实施例2中变焦镜头长焦状态的F-Tanθ畸变曲线图。
图16为本发明实施例2中变焦镜头长焦状态的MTF曲线图；
图17为本发明实施例3中变焦镜头广角状态的结构示意图；
图18为本发明实施例3中变焦镜头广角状态的场曲曲线图；
图19为本发明实施例3中变焦镜头广角状态的F-Tanθ畸变曲线图。
图20为本发明实施例3中变焦镜头广角状态的MTF曲线图；
图21为本发明实施例3中变焦镜头长焦状态的结构示意图；
图22为本发明实施例3中变焦镜头长焦状态的场曲曲线图；
图23为本发明实施例3中变焦镜头长焦状态的F-Tanθ畸变曲线图；
图24为本发明实施例3中变焦镜头长焦状态的MTF曲线图。
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的一部分实施例，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。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。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。
还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本发明的实施方式时，使用“可”表示“本发明的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本发明所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明的变焦镜头沿光轴从物侧到成像面依次为：
第一透镜组G1：包括具有正光焦度的第一透镜L1，其物侧面S1和像侧面S2均为凸面；
光阑ST；
第二透镜组G2：包括具有负光焦度的第二透镜L2，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面，所述第二透镜组G2可沿光轴移动；
第三透镜组G3：包括具有负光焦度的第三透镜L3，其物侧面S5和像侧面S6在近光轴处均为凹面，所述第三透镜组G3可沿光轴移动；
具有负光焦度的第四透镜组G4：包括具有负光焦度的第四透镜L4，其物侧面S7和像侧面S8在近光轴处均为凹面；具有正光焦度的第五透镜L5，其物侧面S9和像侧面S10在近光轴处均为凸面；具有负光焦度的第六透镜L6，其物侧面S11和像侧面S12在近光轴处均为凹面；
滤光片A1具有物侧面S13和像侧面S14。
来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.26＜fG2/fG3＜0.27；
其中，fG2表示所述第二透镜组的焦距，fG3表示所述第三透镜组的焦距。
本发明的变焦镜头，通过合理的搭配各透镜之间的镜片形状与光焦度组合，实现了高成像品质、小型化以及易加工的效果，并且，该变焦镜头具有变焦对焦能力良好、像面固定以及变焦过程不影响拍摄体验的特点。变焦镜头第二透镜组G2的焦距fG2与第三透镜组G3的焦距fG3满足：0.26＜fG2/fG3＜0.27，通过合理分配第二透镜组G2和第三透镜组G3的焦距，能够将负责变焦功能的第二透镜组G2和第三透镜组G3的焦距控制在较大的范围内，提升变焦镜头的变焦能力。
在一些实施例中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.1＜CT2/f＜0.15；
其中，CT2表示所述第二透镜L2和所述第三透镜L3在光轴上的可变间距值，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
满足上述范围，可以有效地限制变焦镜头的长度，实现变焦镜头的小型化。
在一些实施例中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.25＜CT3/f＜0.3；
其中，CT3表示所述第三透镜L3和所述第四透镜L4在光轴上的可变间距值，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
满足上述范围，可以有效地限制变焦镜头的长度，实现变焦镜头的小型化。
在一些实施例中，所述变焦镜头满足以下条件式：
fT/fW＜1.05；
其中，fW表示所述变焦镜头广角状态下的有效焦距，fT表示所述变焦镜头长焦状态下的有效焦距。
满足该条件式的范围，有利于保证变焦镜头在不同场景下均具有良好的成像品质。
在一些实施例中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.9＜TTL/f＜1；
其中，TTL表示所述变焦镜头的光学总长，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
满足上述范围，在兼顾良好的成像品质的同时有利于缩短变焦镜头的总长，满足变焦镜头小型化的需求。
在一些实施例中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.3＜IH/f＜0.35；
其中，IH表示所述变焦镜头最大视场角所对应的真实像高，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
满足上述范围，可以使得变焦镜头不仅兼顾大像面特性，而且具有良好地成像品质。
在一些实施例中，所述光阑ST的光圈值能够在2.5至2.7的范围内调节。光阑ST用于限制从变焦镜头穿过的光束宽度减少无关的光线影响，能够减少变焦镜头鬼影的产生，保证变焦镜头的成像品质。光阑ST为可变光圈，光阑ST的光圈值能够在2.5至2.7的范围内调节，合理配置光学镜头的进光量，能够保证变焦镜头在不同场景下都有很好的成像效果。
在一些实施例中，变焦镜头的可变间距值CT2满足：1.4mm＜CT2＜1.7mm。满足该范围，可以使得变焦镜头在非工作状态时，可变间距值CT2的间隔很小,有利于变焦镜头的小型化。
在一些实施例中，变焦镜头的可变间距值CT3满足：3.3mm＜CT3＜3.5mm。满足该范围，可以使得变焦镜头在非工作状态时，可变间距值CT3的间隔很小,有利于变焦镜头的小型化。
在一些实施例中，变焦镜头的光圈值FNO满足：2.2＜FNO＜2.4。满足该范围，有利于实现大光圈特性，特别是在长焦状态下实现虚化前景和背景的同时保证图像的清晰。
为使系统具有更好的光学性能，镜头中采用多片非球面透镜，所述变焦镜头的各非球面表面形状满足下列方程：
其中，z为曲面与曲面顶点在光轴方向的距离，h为光轴到曲面的距离，c为曲面顶点的曲率，K为二次曲面系数，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分别为二阶、四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶、十八阶、二十阶曲面系数。
下面分多个实施例对本发明进行进一步的说明。在各个实施例中，变焦镜头中的各个透镜的厚度、曲率半径、材料选择部分有所不同，具体不同可参见各实施例的参数表。下述实施例仅为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式并不仅仅受下述实施例的限制，其他的任何未背离本发明创新点所作的改变、替代、组合或简化，都应视为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
实施例1：
请参阅图1和图5，所示为本发明实施例1中提供的变焦镜头的结构示意图，该变焦镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有正光焦度的第一透镜组G1、光阑ST、具有负光焦度的第二透镜组G2、具有负光焦度的第三透镜组G3、具有负光焦度的第四透镜组G4以及滤光片A1。
第一透镜组G1包括：
具有正光焦度的第一透镜L1，其物侧面S1和像侧面S2均为凸面；
第二透镜组G2包括：
具有负光焦度的第二透镜L2，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面；
第三透镜组G3包括：
具有负光焦度的第三透镜L3，其物侧面S5和像侧面S6均为凹面；
第四透镜组G4包括：
具有负光焦度的第四透镜L4，其物侧面S7和像侧面S8均为凹面；
具有正光焦度的第五透镜L5，其物侧面S9和像侧面S10均为凸面。
具有负光焦度的第六透镜L6，其物侧面S11和像侧面S12均为凹面；
滤光片A1具有物侧面S13和像侧面S14。
来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
其中，第二透镜组G2与第三透镜组G3可沿光轴移动，即调节第二透镜组G2与第三透镜组G3在光轴上的间隔距离，用于实现变焦镜头在广角状态和长焦状态之间的光学变焦。
实施例1中的变焦镜头中各透镜的相关参数如表1所示。
表1
实施例1中的变焦镜头的非球面透镜的面型参数如表2所示。
表2
实施例1中的变焦镜头的可变间距值如表3所示：
表3
在本实施例中，变焦镜头处于广角状态时的有效焦距fW=12.50mm，最大视场角FOVW=33.5°；变焦镜头处于长焦状态时的有效焦距fT=13.00mm。变焦镜头可在12.50mm～13.00mm焦距范围内实现连续变焦。
图2示出了实施例1中变焦镜头广角状态的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.25mm以内，说明变焦镜头广角状态能够较好地矫正场曲。
图3示出了实施例1中变焦镜头广角状态的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，变焦镜头的F-Tanθ畸变控制在±5%以内，说明变焦镜头广角状态能够良好地矫正F-Tanθ畸变。
图4示出了实施例1中变焦镜头广角状态的调制传递函数（MTF)曲线图，其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.3以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有良好地成像品质和良好地细节分辨能力。
图6示出了实施例1中变焦镜头长焦状态的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.08mm以内，说明变焦镜头长焦状态能够较好地矫正场曲。
图7示出了实施例1中变焦镜头长焦状态的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，变焦镜头的F-Tanθ畸变控制在±4%以内，说明变焦镜头长焦状态能够极好地矫正F-Tanθ畸变。
图8示出了实施例1中变焦镜头长焦状态的调制传递函数（MTF)曲线图，其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.3以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有较好地成像品质和较好地细节分辨能力。
实施例2：
请参阅图9和图13，所示为本发明实施例2中提供的变焦镜头的结构示意图，该变焦镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有正光焦度的第一透镜组G1、光阑ST、具有负光焦度的第二透镜组G2、具有负光焦度的第三透镜组G3、具有负光焦度的第四透镜组G4以及滤光片A1。
第一透镜组G1包括：
具有正光焦度的第一透镜L1，其物侧面S1和像侧面S2均为凸面；
第二透镜组G2包括：
具有负光焦度的第二透镜L2，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面；
第三透镜组G3包括：
具有负光焦度的第三透镜L3，其物侧面S5和像侧面S6均为凹面；
第四透镜组G4包括：
具有负光焦度的第四透镜L4，其物侧面S7和像侧面S8均为凹面；
具有正光焦度的第五透镜L5，其物侧面S9和像侧面S10均为凸面。
具有负光焦度的第六透镜L6，其物侧面S11和像侧面S12均为凹面；
滤光片A1具有物侧面S13和像侧面S14。
来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
其中，第二透镜组G2与第三透镜组G3可沿光轴移动，即调节第二透镜组G2与第三透镜组G3在光轴上的间隔距离，用于实现变焦镜头在广角状态和长焦状态之间的光学变焦。
实施例2中的变焦镜头中各透镜的相关参数如表4所示。
表4
实施例2中的变焦镜头的非球面透镜的面型参数如表5所示。
表5
实施例2中的变焦镜头的可变间距值如表6所示：
表6
在本实施例中，变焦镜头处于广角状态时的有效焦距fW=12.49mm，最大视场角FOVW=33.5°；变焦镜头处于长焦状态时的有效焦距fT=12.99mm。变焦镜头可在12.49mm～12.99mm焦距范围内实现连续变焦。
图10示出了实施例2中变焦镜头广角状态的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.25mm以内，说明变焦镜头广角状态能够良好地矫正场曲。
图11示出了实施例2中变焦镜头广角状态的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，变焦镜头的F-Tanθ畸变控制在±5%以内，说明变焦镜头广角状态能够良好地矫正F-Tanθ畸变。
图12示出了实施例2中变焦镜头广角状态的调制传递函数（MTF)曲线图，其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.3以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有极好地成像品质和极好地细节分辨能力。
图14示出了实施例2中变焦镜头长焦状态的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.08mm以内，说明变焦镜头长焦状态能够较好地矫正场曲。
图15示出了实施例2中变焦镜头长焦状态的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，变焦镜头的F-Tanθ畸变控制在±4%以内，说明变焦镜头长焦状态能够极好地矫正F-Tanθ畸变。
图16示出了实施例2中变焦镜头长焦状态的调制传递函数（MTF)曲线图，其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.3以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有较好地成像品质和较好地细节分辨能力。
实施例3：
请参阅图17和图21，所示为本发明实施例3中提供的变焦镜头的结构示意图，该变焦镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有正光焦度的第一透镜组G1、光阑ST、具有负光焦度的第二透镜组G2、具有负光焦度的第三透镜组G3、具有负光焦度的第四透镜组G4以及滤光片A1。
第一透镜组G1包括：
具有正光焦度的第一透镜L1，其物侧面S1和像侧面S2均为凸面；
第二透镜组G2包括：
具有负光焦度的第二透镜L2，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面；
第三透镜组G3包括：
具有负光焦度的第三透镜L3，其物侧面S5和像侧面S6均为凹面；
第四透镜组G4包括：
具有负光焦度的第四透镜L4，其物侧面S7和像侧面S8均为凹面；
具有正光焦度的第五透镜L5，其物侧面S9和像侧面S10均为凸面。
具有负光焦度的第六透镜L6，其物侧面S11和像侧面S12均为凹面；
滤光片A1具有物侧面S13和像侧面S14。
来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
其中，第二透镜组G2与第三透镜组G3可沿光轴移动，即调节第二透镜组G2与第三透镜组G3在光轴上的间隔距离，用于实现变焦镜头在广角状态和长焦状态之间的光学变焦。
实施例3中的变焦镜头中各透镜的相关参数如表7所示。
表7
实施例3中的变焦镜头的非球面透镜的面型参数如表8所示。
表8
实施例3中的变焦镜头的可变间距值如表9所示：
表9
在本实施例中，变焦镜头处于广角状态时的有效焦距fW=12.49mm，最大视场角FOVW=33.5°；变焦镜头处于长焦状态时的有效焦距fT=12.99mm。变焦镜头可在12.49mm～12.99mm焦距范围内实现连续变焦。
图18示出了实施例3中变焦镜头广角状态的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.25mm以内，说明变焦镜头广角状态能够极好地矫正场曲。
图19示出了实施例3中变焦镜头广角状态的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，变焦镜头的F-Tanθ畸变控制在±5%以内，说明变焦镜头广角状态能够良好地矫正F-Tanθ畸变。
图20示出了实施例3中变焦镜头广角状态的调制传递函数（MTF)曲线图，其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.3以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有极好地成像品质和极好地细节分辨能力。
图22示出了实施例3中变焦镜头长焦状态的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.08mm以内，说明变焦镜头长焦状态能够较好地矫正场曲。
图23示出了实施例3中变焦镜头长焦状态的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，变焦镜头的F-Tanθ畸变控制在±4%以内，说明变焦镜头长焦状态能够极好地矫正F-Tanθ畸变。
图24示出了实施例3中变焦镜头长焦状态的调制传递函数（MTF)曲线图，其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.3以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有较好地成像品质和较好地细节分辨能力。
请参阅表10，为上述各实施例对应的光学特性，包括所述变焦镜头的有效焦距f、光学总长TTL、光圈数FNO、真实像高IH、视场角FOV以及与所述实施例中每个条件式对应的数值。
表10
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种变焦镜头，其特征在于，沿光轴从物侧到成像面依次为：
第一透镜组：包括具有正光焦度的第一透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；
光阑；
第二透镜组：包括具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，所述第二透镜组可沿光轴移动；
第三透镜组：包括具有负光焦度的第三透镜，其物侧面和像侧面均为凹面，所述第三透镜组可沿光轴移动；
具有负光焦度的第四透镜组：包括具有负光焦度的第四透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；具有正光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第六透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.26＜fG2/fG3＜0.27；
其中，fG2表示所述第二透镜组的焦距，fG3表示所述第三透镜组的焦距。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.1＜CT2/f＜0.15；
其中，CT2表示所述第二透镜和所述第三透镜在光轴上的可变间距值，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
3.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条件式：
0.25＜CT3/f＜0.3；
其中，CT3表示所述第三透镜和所述第四透镜在光轴上的可变间距值，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
4.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条件式：
fT/fW＜1.05；
其中，fW表示所述变焦镜头广角状态下的有效焦距，fT表示所述变焦镜头长焦状态下的有效焦距。
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条件式：
0.9＜TTL/f＜1；
其中，TTL表示所述变焦镜头的光学总长，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
6.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条件式：
0.3＜IH/f＜0.35；
其中，IH表示所述变焦镜头最大视场角所对应的真实像高，f表示所述变焦镜头的有效焦距。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述光阑的光圈值能够在2.5至2.7的范围内调节。
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