CN116520541A - 变焦镜头 - Google Patents

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CN116520541A
CN116520541A CN202210066121.0A CN202210066121A CN116520541A CN 116520541 A CN116520541 A CN 116520541A CN 202210066121 A CN202210066121 A CN 202210066121A CN 116520541 A CN116520541 A CN 116520541A
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zoom
zoom lens
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张磊
张占军
金永红
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Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
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Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种变焦镜头，包括沿光轴从物方至像方依次排列的前固定透镜群、变倍透镜群、后固定透镜群和合焦透镜群，前固定透镜群包括第一透镜、第二透镜和第三透镜；变倍透镜群包括第四透镜、第五透镜和第六透镜；后固定透镜群包括第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜；合焦透镜群包括第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜。本发明提供的变焦镜头，仅采用13枚透镜，减小了镜头长度，降低了成本和重量，同时，通过合理搭配各个透镜群以及其中各个透镜的光焦度，有效实现了各焦段的像差平衡，保证不同焦距状态下图像的清晰，从而在较短的全长限制内实现较高像质。

Description

变焦镜头
技术领域
本发明实施例涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种变焦镜头。
背景技术
变焦一体机在人脸识别、火灾防控、交通控制、智慧校园、智慧医院等各个方面的应用越来越广泛。
全玻璃的一体机是目前市场的主流，但是这类产品通常面临着成本高、重量大的问题。
发明内容
本发明提供一种变焦镜头，以在较短的全长限制内实现较高像质，并降低成本和重量。
本发明实施例提供了一种变焦镜头，包括沿光轴从物方至像方依次排列的前固定透镜群、变倍透镜群、后固定透镜群和合焦透镜群；所述前固定透镜群和所述后固定透镜群固定设置，所述变倍透镜群和所述合焦透镜群沿所述光轴方向移动设置；
所述前固定透镜群包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜；
所述变倍透镜群包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜、第五透镜和第六透镜；
所述后固定透镜群包括沿光轴从物方至像方依次排列的第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜；
所述合焦透镜群包括沿光轴从物方至像方依次排列的第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜；
所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有正光焦度；所述第四透镜具有负光焦度，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，所述第九透镜具有正光焦度，所述第十透镜具有负光焦度；所述第十一透镜具有正光焦度；
所述变焦镜头在广角端的光焦度为W_F，所述变焦镜头在长焦端的光焦度为T_F；所述前固定透镜群的光焦度为G1_F，所述变倍透镜群的光焦度为G2_F，所述后固定透镜群的光焦度为G3_F，所述合焦透镜群的光焦度为G4_F；所述第一透镜的光焦度为L1_F，所述第二透镜的光焦度为L2_F，所述第三透镜的光焦度为L3_F，所述第四透镜的光焦度为L4_F，所述第五透镜的光焦度为L5_F，所述第六透镜的光焦度为L6_F，所述第七透镜的光焦度为L7_F，所述第八透镜的光焦度为L8_F，所述第九透镜的光焦度为L9_F，所述第十透镜的光焦度为L10_F，所述第十一透镜的光焦度为L11_F，所述第十二透镜的光焦度为L12_F，所述第十三透镜的光焦度为L13_F；其中：
0.35≤L3_F/G1_F≤0.45，-0.65≤L1_F/L2_F≤-0.5；
0.29≤G1_F/W_F≤0.36，0.7≤L4_F/G2_F≤0.9，0.52≤L5_F/G2_F≤0.62，-1.7≤L5_F/L6_F≤-1.1，-1.15≤G2_F/W_F≤-0.9；
0.7≤L7_F/G3_F≤1.1，0≤L8_F/G3_F≤0.2，0.6≤L9_F/G3_F≤0.9，-0.5≤L9_F/L10_F≤-0.4，0.45≤G3_F/W_F≤0.75；
0.8≤L11_F/G4_F≤1.5，-0.4≤L12_F/G4_F≤0.05；
-0.6≤L13_F/G4_F≤0.6，0.4≤G4_F/W_F≤0.65，W_F/T_F≥0.35。
可选的，所述第一透镜和所述第二透镜组成第一胶合透镜组；
所述第九透镜和所述第十透镜组成第二胶合透镜组。
可选的，所述第一胶合透镜组的光焦度为U1_F，所述前固定透镜群的光焦度为G1_F；
其中，0.58≤U1_F/G1_F≤0.65。
可选的，所述第三透镜的物侧面的曲率为L3_c1，所述第三透镜的像侧面的曲率为L3_c2，所述第三透镜的形状系数为X3，X3＝(L3_c1-L3_c2)/(L3_c1+L3_c2)；
其中，0.4≤X3≤0.7。
可选的，所述第六透镜的物侧面的曲率为L6_c1，所述第六透镜的像侧面的曲率为L6_c2，所述第六透镜的形状系数为X6，X6＝(L6_c1-L6_c2)/(L6_c1+L6_c2)；
其中，0.8≤X6≤1.6。
可选的，所述第九透镜的物侧面的曲率为L9_c1，所述第九透镜的像侧面的曲率为L9_c2，所述第九透镜的形状系数为X9，X9＝(L9_c1-L9_c2)/(L9_c1+L9_c2)；
其中，0.4≤X9≤0.7。
可选的，所述第十一透镜的物侧面的曲率为L11_c1，所述第十一透镜的像侧面的曲率为L11_c2，所述第十一透镜的形状系数为X11，X11＝(L11_c1-L11_c2)/(L11_c1+L11_c2)；所述第十二透镜的物侧面的曲率为L12_c1，所述第十二透镜的像侧面的曲率为L12_c2，所述第十二透镜的形状系数为X12，X12＝(L12_c1-L12_c2)/(L12_c1+L12_c2)；
其中，0.2≤X11≤3，-0.2≤X12≤0.2。
可选的，所述变倍透镜群从广角端到长焦端沿所述光轴方向移动的距离为G2_L，所述变焦镜头的光学总长为TTL；
其中，0.19≤G2_L/TTL≤0.24。
可选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第七透镜、所述第九透镜、所述第十透镜和所述第十一透镜为玻璃球面透镜；
所述第五透镜、所述第六透镜、所述第八透镜、所述第十二透镜和所述第十三透镜为塑料非球面透镜。
可选的，所述变焦镜头还包括光阑；
所述光阑位于所述变倍透镜群和所述后固定透镜群之间的光路中。
本发明实施例提供的变焦镜头，包括沿光轴从物方至像方依次排列的前固定透镜群、变倍透镜群、后固定透镜群和合焦透镜群，并具体采用13枚透镜，透镜数量较少，从而有助于减小镜头长度。通过合理搭配各个透镜群以及其中各个透镜的光焦度，可以有效实现各焦段的像差平衡，保证不同焦距状态下图像的清晰，从而在较短的全长限制内实现较高像质，降低了成本和重量。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的变焦镜头在广角端的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的变焦镜头在长焦端的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的变焦镜头在广角端的球差图；
图4为本发明实施例一提供的变焦镜头在广角端的场曲图；
图5为本发明实施例一提供的变焦镜头在广角端的畸变图；
图6为本发明实施例一提供的变焦镜头在次广角端的球差图；
图7为本发明实施例一提供的变焦镜头在次广角端的场曲图；
图8为本发明实施例一提供的变焦镜头在次广角端的畸变图；
图9为本发明实施例一提供的变焦镜头在次长焦端的球差图；
图10为本发明实施例一提供的变焦镜头在次长焦端的场曲图；
图11为本发明实施例一提供的变焦镜头在次长焦端的畸变图；
图12为本发明实施例一提供的变焦镜头在长焦端的球差图；
图13为本发明实施例一提供的变焦镜头在长焦端的场曲图；
图14为本发明实施例一提供的变焦镜头在长焦端的畸变图；
图15为本发明实施例二提供的变焦镜头在广角端的结构示意图；
图16为本发明实施例二提供的变焦镜头在长焦端的结构示意图；
图17为本发明实施例二提供的变焦镜头在广角端的球差图；
图18为本发明实施例二提供的变焦镜头在广角端的场曲图；
图19为本发明实施例二提供的变焦镜头在广角端的畸变图；
图20为本发明实施例二提供的变焦镜头在次广角端的球差图；
图21为本发明实施例二提供的变焦镜头在次广角端的场曲图；
图22为本发明实施例二提供的变焦镜头在次广角端的畸变图；
图23为本发明实施例二提供的变焦镜头在次长焦端的球差图；
图24为本发明实施例二提供的变焦镜头在次长焦端的场曲图；
图25为本发明实施例二提供的变焦镜头在次长焦端的畸变图；
图26为本发明实施例二提供的变焦镜头在长焦端的球差图；
图27为本发明实施例二提供的变焦镜头在长焦端的场曲图；
图28为本发明实施例二提供的变焦镜头在长焦端的畸变图；
图29为本发明实施例三提供的变焦镜头在广角端的结构示意图；
图30为本发明实施例三提供的变焦镜头在长焦端的结构示意图；
图31为本发明实施例三提供的变焦镜头在广角端的球差图；
图32为本发明实施例三提供的变焦镜头在广角端的场曲图；
图33为本发明实施例三提供的变焦镜头在广角端的畸变图；
图34为本发明实施例三提供的变焦镜头在次广角端的球差图；
图35为本发明实施例三提供的变焦镜头在次广角端的场曲图；
图36为本发明实施例三提供的变焦镜头在次广角端的畸变图；
图37为本发明实施例三提供的变焦镜头在次长焦端的球差图；
图38为本发明实施例三提供的变焦镜头在次长焦端的场曲图；
图39为本发明实施例三提供的变焦镜头在次长焦端的畸变图；
图40为本发明实施例三提供的变焦镜头在长焦端的球差图；
图41为本发明实施例三提供的变焦镜头在长焦端的场曲图；
图42为本发明实施例三提供的变焦镜头在长焦端的畸变图；
图43为本发明实施例四提供的变焦镜头在广角端的结构示意图；
图44为本发明实施例四提供的变焦镜头在长焦端的结构示意图；
图45为本发明实施例四提供的变焦镜头在广角端的球差图；
图46为本发明实施例四提供的变焦镜头在广角端的场曲图；
图47为本发明实施例四提供的变焦镜头在广角端的畸变图；
图48为本发明实施例四提供的变焦镜头在次广角端的球差图；
图49为本发明实施例四提供的变焦镜头在次广角端的场曲图；
图50为本发明实施例四提供的变焦镜头在次广角端的畸变图；
图51为本发明实施例四提供的变焦镜头在次长焦端的球差图；
图52为本发明实施例四提供的变焦镜头在次长焦端的场曲图；
图53为本发明实施例四提供的变焦镜头在次长焦端的畸变图；
图54为本发明实施例四提供的变焦镜头在长焦端的球差图；
图55为本发明实施例四提供的变焦镜头在长焦端的场曲图；
图56为本发明实施例四提供的变焦镜头在长焦端的畸变图。
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。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的变焦镜头在广角端的结构示意图，图2为本发明实施例一提供的变焦镜头在长焦端的结构示意图，如图1和图2所示，本发明实施例提供的变焦镜头包括沿光轴从物方至像方依次排列的前固定透镜群11、变倍透镜群12、后固定透镜群13和合焦透镜群14，前固定透镜群11和后固定透镜群13固定设置，变倍透镜群12和合焦透镜群14沿光轴方向移动设置。
前固定透镜群11包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜111、第二透镜112和第三透镜113，变倍透镜群12包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜121、第五透镜122和第六透镜123，后固定透镜群13包括沿光轴从物方至像方依次排列的第七透镜131、第八透镜132、第九透镜133和第十透镜134，合焦透镜群14包括沿光轴从物方至像方依次排列的第十一透镜141、第十二透镜142和第十三透镜143。
第一透镜111具有负光焦度，第二透镜112具有正光焦度，第三透镜113具有正光焦度；第四透镜121具有负光焦度，第五透镜122具有负光焦度，第六透镜123具有正光焦度；第七透镜131具有正光焦度，第九透镜133具有正光焦度，第十透镜134具有负光焦度；第十一透镜141具有正光焦度。
变焦镜头在广角端的光焦度为W_F，变焦镜头在长焦端的光焦度为T_F；前固定透镜群11的光焦度为G1_F，变倍透镜群12的光焦度为G2_F，后固定透镜群13的光焦度为G3_F，合焦透镜群14的光焦度为G4_F；第一透镜111的光焦度为L1_F，第二透镜112的光焦度为L2_F，第三透镜113的光焦度为L3_F，第四透镜121的光焦度为L4_F，第五透镜122的光焦度为L5_F，第六透镜123的光焦度为L6_F，第七透镜131的光焦度为L7_F，第八透镜132的光焦度为L8_F，第九透镜133的光焦度为L9_F，第十透镜134的光焦度为L10_F，第十一透镜141的光焦度为L11_F，第十二透镜142的光焦度为L12_F，第十三透镜143的光焦度为L13_F；其中：
0.35≤L3_F/G1_F≤0.45，-0.65≤L1_F/L2_F≤-0.5；
0.29≤G1_F/W_F≤0.36，0.7≤L4_F/G2_F≤0.9，0.52≤L5_F/G2_F≤0.62，-1.7≤L5_F/L6_F≤-1.1，-1.15≤G2_F/W_F≤-0.9；
0.7≤L7_F/G3_F≤1.1，0≤L8_F/G3_F≤0.2，0.6≤L9_F/G3_F≤0.9，-0.5≤L9_F/L10_F≤-0.4，0.45≤G3_F/W_F≤0.75；
0.8≤L11_F/G4_F≤1.5，-0.4≤L12_F/G4_F≤0.05；
-0.6≤L13_F/G4_F≤0.6，0.4≤G4_F/W_F≤0.65，W_F/T_F≥0.35。
其中，在本实施例提供的变焦镜头中，可将前固定透镜群11、变倍透镜群12、后固定透镜群13和合焦透镜群14设置于一个镜筒(图1和图2中未示出)内。前固定透镜群11和后固定透镜群13在该镜筒中位置固定，此时，前固定透镜群11和后固定透镜群13相对像面不动。变倍透镜群12和合焦透镜群14可在镜筒中沿光轴作往复移动，移动合焦透镜群14可以起到合焦作用，移动变倍透镜群12可以起到变倍作用，通过变倍透镜群12和合焦透镜群14的共同运动，可以使变焦镜头的焦距实现从广角到长焦的连续变化。
可以理解的是，变焦镜头通过移动变倍透镜群12和合焦透镜群14实现变焦的过程中，焦距最短时即该变焦镜头位于广角端，而焦距最长时即该变焦镜头位于长焦端，在广角端和长焦端，变焦镜头具有不同的焦距和光焦度，也具有不同的长度或形态。
进一步的，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，其数值为焦距的倒数，它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。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜群)。
在本实施例中，通过设置前固定透镜群11包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜111、第二透镜112和第三透镜113，变倍透镜群12包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜121、第五透镜122和第六透镜123，后固定透镜群13包括沿光轴从物方至像方依次排列的第七透镜131、第八透镜132、第九透镜133和第十透镜134，合焦透镜群14包括沿光轴从物方至像方依次排列的第十一透镜141、第十二透镜142和第十三透镜143，并合理分配前固定透镜群11、变倍透镜群12、后固定透镜群13、合焦透镜群14，以及各个透镜的光焦度，使得各个透镜群和各个透镜的光焦度相互配合，以补偿变倍透镜群12和合焦透镜群14和变倍透镜群12变焦移动过程中引起的像差，可以有效实现各焦段的像差平衡，保证不同焦距状态下图像的清晰。
同时，本发明实施例提供的变焦镜头，仅采用13枚透镜，透镜数量较少，从而有助于减小镜头长度，可在较短的全长限制内实现较高像质，降低了成本和重量。
需要说明的是，本发明所述的光焦度和折射率皆针对于587.56nm的波长而定。各透镜之间可通过麦拉片或者隔圈间接承靠。
综上所述，本发明实施例提供的变焦镜头，包括沿光轴从物方至像方依次排列的前固定透镜群11、变倍透镜群12、后固定透镜群13和合焦透镜群14，并具体采用13枚透镜，透镜数量较少，从而有助于减小镜头长度。通过合理搭配各个透镜群以及其中各个透镜的光焦度，可以有效实现各焦段的像差平衡，保证不同焦距状态下图像的清晰，从而在较短的全长限制内实现较高像质，降低了成本和重量。
作为一种可行的实施方式，如图1和图2所示，第一透镜111和第二透镜112组成第一胶合透镜组21，第九透镜133和第十透镜134组成第二胶合透镜组22。
其中，通过设置第一透镜111和第二透镜112组成第一胶合透镜组21，第九透镜133和第十透镜134组成第二胶合透镜组22，可有效减小第一透镜111和第二透镜112之间，以及第九透镜133和第十透镜134之间的空气间隔，从而进一步减小镜头总长。此外，第一胶合透镜组21和第二胶合透镜组22可最大限度地减少色差或消除色差，使得变焦镜头的各种像差可得到充分校正，在结构紧凑的前提下，可提高分辨率，优化畸变等光学性能，并可减少镜片间反射引起光量损失，提升照度，从而改善像质、提升镜头成像的清晰度。另外，第一胶合透镜组21和第二胶合透镜组22的使用还可减少镜片之间的组立部件，简化镜头制造过程中的装配程序，降低成本，并降低镜片单元因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。
作为一种可行的实施方式，第一胶合透镜组21的光焦度为U1_F，前固定透镜群11的光焦度为G1_F，其中，0.58≤U1_F/G1_F≤0.65。
其中，通过合理设置第一胶合透镜组21和前固定透镜群11的光焦度关系，可补偿变倍透镜群12和合焦透镜群14和变倍透镜群12变焦移动过程中引起的像差，有效实现各焦段的像差平衡，保证不同焦距状态下图像的清晰。
作为一种可行的实施方式，第三透镜113的物侧面的曲率为L3_c1，第三透镜113的像侧面的曲率为L3_c2，第三透镜113的形状系数为X3，X3＝(L3_c1-L3_c2)/(L3_c1+L3_c2)，其中，0.4≤X3≤0.7。
其中，通过合理的设置第三透镜113的形状系数X3，可以有效校正前固定透镜群11的球差和慧差，从而改善像质、提升镜头成像的清晰度。
作为一种可行的实施方式，第六透镜123的物侧面的曲率为L6_c1，第六透镜123的像侧面的曲率为L6_c2，第六透镜123的形状系数为X6，X6＝(L6_c1-L6_c2)/(L6_c1+L6_c2)，其中，0.8≤X6≤1.6。
其中，通过合理的设置第六透镜123的形状系数X6，可以有效校正变倍透镜群12的色差，从而改善像质、提升镜头成像的清晰度。
作为一种可行的实施方式，第九透镜133的物侧面的曲率为L9_c1，第九透镜133的像侧面的曲率为L9_c2，第九透镜133的形状系数为X9，X9＝(L9_c1-L9_c2)/(L9_c1+L9_c2)，其中，0.4≤X9≤0.7。
其中，通过合理的设置第九透镜133的形状系数X9，可以有效校正后固定透镜群13的色差，从而改善像质、提升镜头成像的清晰度。
作为一种可行的实施方式，第十一透镜141的物侧面的曲率为L11_c1，第十一透镜141的像侧面的曲率为L11_c2，第十一透镜141的形状系数为X11，X11＝(L11_c1-L11_c2)/(L11_c1+L11_c2)；第十二透镜142的物侧面的曲率为L12_c1，第十二透镜142的像侧面的曲率为L12_c2，第十二透镜142的形状系数为X12，X12＝(L12_c1-L12_c2)/(L12_c1+L12_c2)；其中，0.2≤X11≤3，-0.2≤X12≤0.2。
其中，通过合理的设置第十一透镜141的形状系数X11以及第十二透镜142的形状系数X12，可以有效校正变焦镜头的的残余场曲和像散，同时降低公差敏感度，从而改善像质、提升镜头成像的清晰度，并提高生产的可能性。
作为一种可行的实施方式，变倍透镜群12从广角端到长焦端沿光轴方向移动的距离为G2_L，变焦镜头的光学总长为TTL，其中，0.19≤G2_L/TTL≤0.24。
其中，第一透镜111的物侧面的光轴中心至像面的距离为变焦镜头的光学总长TTL，在本实施例中，通过合理设置变倍透镜群12的移动范围，可以有效地控制镜头全长，从而不超出产品的安装空间限制，有利于后期的装配。
作为一种可行的实施方式，第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜121、第七透镜131、第九透镜133、第十透镜134和第十一透镜141为玻璃球面透镜，第五透镜122、第六透镜123、第八透镜132、第十二透镜142和第十三透镜143为塑料非球面透镜。
其中，通过设置第五透镜122、第六透镜123、第八透镜132、第十二透镜142和第十三透镜143为非球面透镜，可有效地矫正高级像差。
同时，由于塑料材质的透镜成本远低于玻璃材质的透镜成本，上述透镜采用塑料非球面透镜还可降低变焦镜头的成本，
进一步地，玻璃材质的透镜的光线转折能力较强，通过设置第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜121、第七透镜131、第九透镜133、第十透镜134和第十一透镜141为玻璃球面透镜，有助于减少透镜数量，从而降低镜头体积。
同时，玻璃和塑料这两类材质还可以起到互相补偿作用，可以平衡高低温，使得变焦镜头具有高低温性能稳定的特点，有助于提高变焦镜头的环境适应性。
其中，塑料非球面透镜的材质可为本领域技术人员可知的各种塑胶，玻璃球面透镜的材质为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，本发明实施例对此不赘述也不作限定。
作为一种可行的实施方式，如图1和图2所示，变焦镜头还包括光阑15，光阑15位于变倍透镜群12和后固定透镜群13之间的光路中。
其中，通过增设光阑15可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑15可以位于变倍透镜群12和后固定透镜群13之间的光路中，但本发明实施例对光阑15的具体设置位置不进行限定。
作为一种可行的实施方式，如图1和图2所示，第一透镜111的物侧面为凸面，第一透镜111的像侧面为凹面；第二透镜112的物侧面为凸面，第二透镜112的像侧面为凸面；第六透镜123的物侧面为凸面，第六透镜123的像侧面为凸面；第九透镜133的物侧面为凸面，第九透镜133的像侧面为凹面；第十透镜134的物侧面为凸面，第十透镜134的像侧面为凹面；第四透镜121的物侧面为凹面，第四透镜121的像侧面为凹面；或者，第四透镜121的物侧面为凸面，第四透镜121的像侧面为凹面。
其中，透镜邻近物面一侧的表面为物侧面，透镜邻近像面一侧的表面为像侧面。
在本实施例中，通过合理设置各个透镜的面型，满足上述实施例中光焦度要求的同时，还可以保证整个变焦镜头结构紧凑，集成度高。
作为一种可行的实施方式，如图1和图2所示，变焦镜头还包括平板玻璃16，平板玻璃16设置在第十三透镜143的像侧面一侧。
其中，通过在第十三透镜143和像面之间设置具有一定厚度的平板玻璃16，起到保护作用的同时，还可滤除不需要的杂散光，从而提高变焦镜头的成像质量，例如，通过平板玻璃16在白天滤除红外光来提高变焦镜头的成像质量。
综上所述，本发明实施例提供的变焦镜头，使用8枚玻璃透镜和5枚塑料透镜，通过合理的搭配其光焦度配比，选用合适的材料，使得变焦镜头可以较好的校正像差，在较短的全长限制内实现较高像质以及较大的光圈，实现了1/1.8英寸CMOS靶面下，对角视场角从约25度到8度的高性能变焦镜头。
示例性的，表1以一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例一提供的变焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数，表1中的变焦镜头对应图1和图2所示的变焦镜头。
表1变焦镜头的光学物理参数的设计值
面序号 面型 R T nd vd 半口径 k
1 球面 23.1957 0.95 1.8466 23.7896 9.9816
2 球面 17.7832 3.6403 1.4969 81.6089 9.5636
3 球面 -859.453 0.07 9.4046
4 球面 31.6346 1.9701 1.4969 81.6089 9.0064
5 球面 142.5616 0.7936 8.762
6 球面 INF 变焦间隔 8.567
7 球面 -34.4145 0.65 1.6968 55.5191 5.4756
8 球面 12.3456 1.0913 4.8741
9 非球面 14.7904 1.2 1.5355 55.6191 4.8601 -11.8510
10 非球面 6.0081 0.4897 4.8886 -3.4228
11 非球面 16.7164 1.7184 1.6613 20.3796 4.9034 0.7256
12 非球面 1367.117 11.6657 4.9837 -2.4543
13 球面 INF 变焦间隔 7.3035
14 球面 INF 1.0427 5.2927
15 球面 15.3902 3.4752 1.4378 94.5689 5.6661
16 球面 -20.839 0.07 5.6652
17 非球面 20.5732 1.35 1.5355 55.6191 5.5876 -7.2862
18 非球面 23.3808 0.07 5.7325 -11.7317
19 球面 9.1709 2.1064 1.569 71.319 5.4878
20 球面 26.7115 0.9 1.74 28.2795 5.2337
21 球面 7.7341 2.1276 4.6516
22 球面 INF 变焦间隔 4.7116
23 球面 7.5737 2.7115 1.6188 60.4991 4.8848
24 球面 15.7788 0.0835 4.5355
25 非球面 10.6108 1.4406 1.5879 28.4195 4.4512 -7.7974
26 非球面 7.4167 2.7176 3.9313 1.5090
27 非球面 6.7635 2.5853 1.5355 55.6191 4.1808 -3.2971
28 非球面 8.7124 5.1804 4.3128 0.4354
29 球面 INF 变焦间隔 4.4042
30 球面 INF 0.8 1.5167 64.199 4.4064
31 球面 INF 0.1 4.4164
像面 球面 INF 0 4.4269
其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，面序号1代表第一透镜111的物侧面，面序号2代表第一透镜112的像侧面，依次类推；R为曲率半径，代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，INF代表曲率半径为无限；T为厚度，代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；nd为折射率，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；vd为阿贝数，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；k系数代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
表2表示表1中变焦间隔的数值。
表2变焦镜头的变焦间隔的设计值
变焦间隔 广角端 次广角 次长焦 长焦端
6 0.000 6.925 9.495 11.209
13 0.000 -6.925 -9.495 -11.209
22 -0.007 -0.930 -0.696 -0.117
29 0.007 0.930 0.696 0.117
其非球面表面形状方程Z满足：
其中，r表示距离光轴的垂直距离，Z为非球面沿光轴方向在r位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为拟合球面的曲率，c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；a2、a3、a4、a5、a6和a7为高次非球面系数。
示例性的，表3以一种可行的实施方式详细说明了本实施例一中各透镜的非球面系数。
其中，-2.117258E-03表示面序号为9的系数a2为-2.117258*10-3，依此类推。
表3变焦镜头中各透镜非球面系数的设计值
面序号 a2 a3 a4 a5 a6 a7
9 -2.117258E-03 6.108595E-05 -9.171316E-07 6.236809E-09 0.000000E+00 0.000000E+00
10 -1.433625E-03 6.337656E-05 -1.751979E-06 2.379237E-08 0.000000E+00 0.000000E+00
11 -7.793131E-05 1.745421E-05 -9.331649E-07 1.599893E-08 0.000000E+00 0.000000E+00
12 -1.504612E-04 1.280731E-05 -3.502311E-07 3.421397E-09 0.000000E+00 0.000000E+00
17 -6.531906E-04 -9.968600E-06 8.803598E-08 -1.911448E-09 0.000000E+00 0.000000E+00
18 -7.208618E-04 -7.761497E-06 9.596274E-08 -1.144739E-09 0.000000E+00 0.000000E+00
25 5.739350E-05 7.989978E-05 -2.335091E-06 3.258166E-08 0.000000E+00 0.000000E+00
26 -2.233473E-03 1.867528E-04 -5.437677E-06 9.762738E-08 0.000000E+00 0.000000E+00
27 -1.576452E-03 -9.367654E-06 1.560689E-06 -3.514509E-08 0.000000E+00 0.000000E+00
28 -2.388381E-03 -1.163804E-05 1.628262E-06 -4.534375E-08 0.000000E+00 0.000000E+00
本实施例提供的变焦镜头达到了如下技术指标：
表4变焦镜头的技术指标
广角端视场角 24.43
长焦端视场角 8.42
广角端焦距 10.90
长焦端焦距 29.10
广角端光圈数FNo. 1.65
长焦端光圈数FNo. 1.65
半像高 4.40
进一步的，图3为本发明实施例一提供的变焦镜头在广角端的球差图，如图3所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在广角端能够较好地校正像差。
图4为本发明实施例一提供的变焦镜头在广角端的场曲图，如图4所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图4可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图5为本发明实施例一提供的变焦镜头在广角端的畸变图，如图5所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图5可以看出，本实施例提供的变焦镜头在广角端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图6为本发明实施例一提供的变焦镜头在次广角端的球差图，如图6所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在次广角端能够较好地校正像差。
图7为本发明实施例一提供的变焦镜头在次广角端的场曲图，如图7所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图7可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图8为本发明实施例一提供的变焦镜头在次广角端的畸变图，如图8所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图8可以看出，本实施例提供的变焦镜头在次广角端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图9为本发明实施例一提供的变焦镜头在次长焦端的球差图，如图9所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在次长焦端能够较好地校正像差。
图10为本发明实施例一提供的变焦镜头在次长焦端的场曲图，如图10所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图10可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图11为本发明实施例一提供的变焦镜头在次长焦端的畸变图，如图11所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图11可以看出，本实施例提供的变焦镜头在次长焦端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图12为本发明实施例一提供的变焦镜头在长焦端的球差图，如图12所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在长焦端能够较好地校正像差。
图13为本发明实施例一提供的变焦镜头在长焦端的场曲图，如图13所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图13可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图14为本发明实施例一提供的变焦镜头在长焦端的畸变图，如图14所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图14可以看出，本实施例提供的变焦镜头在长焦端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
实施例二
图15为本发明实施例二提供的变焦镜头在广角端的结构示意图，图16为本发明实施例二提供的变焦镜头在长焦端的结构示意图，如图15和图16所示，本发明实施例二提供的变焦镜头包括沿光轴从物面至像面依次排列的前固定透镜群11、变倍透镜群12、后固定透镜群13和合焦透镜群14。前固定透镜群11包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜111、第二透镜112和第三透镜113，变倍透镜群12包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜121、第五透镜122和第六透镜123，后固定透镜群13包括沿光轴从物方至像方依次排列的第七透镜131、第八透镜132、第九透镜133和第十透镜134，合焦透镜群14包括沿光轴从物方至像方依次排列的第十一透镜141、第十二透镜142和第十三透镜143。第一透镜111和第二透镜112组成第一胶合透镜组21，第九透镜133和第十透镜134组成第二胶合透镜组22，光阑15位于变倍透镜群12和后固定透镜群13之间的光路中，平板玻璃16设置在第十三透镜143的像侧面一侧。
示例性的，表5以一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例二提供的变焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数，表5中的变焦镜头对应图15和图16所示的变焦镜头。
其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，面序号1代表第一透镜111的物侧面，面序号2代表第一透镜112的像侧面，依次类推；R为曲率半径，代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，INF代表曲率半径为无限；T为厚度，代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；nd为折射率，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；vd为阿贝数，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；k系数代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
表5变焦镜头的光学物理参数的设计值
面序号 面型 R T nd vd 半口径 k
1 球面 20.025 0.95 1.855 23.7896 10.74
2 球面 15.8397 4.2578 1.4984 81.6089 10.1708
3 球面 176.7819 0.07 9.9507
4 球面 28.2033 2.1913 1.4984 81.6089 9.4238
5 球面 102.1479 0.6698 9.0664
6 球面 INF 变焦间隔 8.9253
7 球面 -55.6675 0.8 1.6998 55.5191 5.6774
8 球面 11.1531 1.8251 4.896
9 非球面 38.0658 1.2 1.5378 55.6191 4.8394 0.3916
10 非球面 7.7369 0.278 4.9296 -5.6519
11 非球面 20.28 1.6943 1.6689 20.3796 4.9501 5.9107
12 非球面 -108.267 11.6603 4.934 0.0000
13 球面 INF 变焦间隔 7.1226
14 球面 INF 0.7231 5.2219
15 球面 16.6555 3.4749 1.4389 94.5689 5.5279
16 球面 -17.3537 0.07 5.5556
17 非球面 24.2288 1.3775 1.5378 55.6191 5.4594 -17.2225
18 非球面 36.4722 0.07 5.5628 -26.8811
19 球面 7.8135 2.445 1.5709 71.319 5.2915
20 球面 19.6478 0.9 1.7461 28.2795 4.9221
21 球面 6.7594 2.3533 4.2923
22 球面 INF 变焦间隔 4.3491
23 球面 8.7139 2.9369 1.4984 81.6089 4.439
24 球面 -88.701 0.463 4.3326
25 非球面 -6.7991 1.2365 1.6461 23.4996 4.3241 -12.8643
26 非球面 -7.4458 0.6566 4.2258 -12.1401
27 非球面 8.3809 1.875 1.5378 55.6191 4.0017 -4.6214
28 非球面 5.7068 5.7216 4.1891 -6.7032
29 球面 INF 变焦间隔 4.3819
30 球面 INF 0.8 1.5187 64.199 4.387
31 球面 INF 0.1 4.4047
像面 球面 INF 0 4.4081
其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，面序号1代表第一透镜111的物侧面，面序号2代表第一透镜112的像侧面，依次类推；R为曲率半径，代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，INF代表曲率半径为无限；T为厚度，代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；nd为折射率，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；vd为阿贝数，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；k系数代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
表6表示表5中变焦间隔的数值。
表6变焦镜头的变焦间隔的设计值
变焦间隔 广角端 次广角 次长焦 长焦端
6 0.000 6.925 9.372 10.884
13 0.000 -6.925 -9.372 -10.884
22 -0.008 -0.740 -0.240 0.560
29 0.008 0.740 0.240 -0.560
其非球面表面形状方程Z满足：
其中，r表示距离光轴的垂直距离，Z为非球面沿光轴方向在r位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为拟合球面的曲率，c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；a2、a3、a4、a5、a6和a7为高次非球面系数。
示例性的，表7以一种可行的实施方式详细说明了本实施例二中各透镜的非球面系数。
其中，-2.442328E-03表示面序号为9的系数a2为-2.442328*10-3，依此类推。
表7变焦镜头中各透镜非球面系数的设计值
面序号 a2 a3 a4 a5 a6 a7
9 -2.442328E-03 8.398438E-05 -2.035673E-06 2.957225E-08 -1.099315E-10 -1.694869E-12
10 -1.102070E-03 4.299076E-05 -1.253956E-06 1.081500E-08 8.803192E-10 -2.062029E-11
11 1.012113E-04 -5.797537E-06 -1.898847E-07 1.290549E-08 1.175664E-10 -8.024445E-12
12 -4.816964E-05 1.020108E-05 -3.713939E-07 1.745574E-08 -4.846232E-10 5.534502E-12
17 -5.013038E-04 -1.258246E-05 -3.985256E-08 3.158977E-09 -2.241394E-11 5.705709E-13
18 -5.612130E-04 -1.143879E-05 -2.193541E-09 6.732952E-09 -1.227314E-10 1.056548E-12
25 1.320349E-03 -4.369045E-05 7.527333E-07 6.339832E-09 9.077898E-10 -1.616544E-11
26 8.422607E-04 -3.148306E-05 -3.116458E-07 3.659785E-08 5.059804E-10 7.855434E-12
27 -4.987288E-03 7.126780E-05 -1.953190E-06 -5.683964E-08 9.965566E-09 -2.173183E-10
28 -3.221632E-03 7.808641E-05 -3.021078E-06 2.064340E-07 -7.847727E-09 1.235830E-10
本实施例提供的变焦镜头达到了如下技术指标：
表8变焦镜头的技术指标
广角端视场角 24.90
长焦端视场角 8.47
广角端焦距 10.89
长焦端焦距 29.09
广角端光圈值FNo. 1.65
长焦端光圈值FNo. 1.65
半像高 4.40
进一步的，图17为本发明实施例二提供的变焦镜头在广角端的球差图，如图17所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在广角端能够较好地校正像差。
图18为本发明实施例二提供的变焦镜头在广角端的场曲图，如图18所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图18可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图19为本发明实施例二提供的变焦镜头在广角端的畸变图，如图19所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图19可以看出，本实施例提供的变焦镜头在广角端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图20为本发明实施例二提供的变焦镜头在次广角端的球差图，如图20所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在次广角端能够较好地校正像差。
图21为本发明实施例二提供的变焦镜头在次广角端的场曲图，如图21所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图21可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图22为本发明实施例二提供的变焦镜头在次广角端的畸变图，如图22所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图22可以看出，本实施例提供的变焦镜头在次广角端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图23为本发明实施例二提供的变焦镜头在次长焦端的球差图，如图23所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在次长焦端能够较好地校正像差。
图24为本发明实施例二提供的变焦镜头在次长焦端的场曲图，如图24所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图24可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图25为本发明实施例二提供的变焦镜头在次长焦端的畸变图，如图25所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图25可以看出，本实施例提供的变焦镜头在次长焦端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图26为本发明实施例二提供的变焦镜头在长焦端的球差图，如图26所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在长焦端能够较好地校正像差。
图27为本发明实施例二提供的变焦镜头在长焦端的场曲图，如图27所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图27可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图28为本发明实施例二提供的变焦镜头在长焦端的畸变图，如图28所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图28可以看出，本实施例提供的变焦镜头在长焦端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
实施例三
图29为本发明实施例三提供的变焦镜头在广角端的结构示意图，图30为本发明实施例三提供的变焦镜头在长焦端的结构示意图，如图29和图30所示，本发明实施例三提供的变焦镜头包括沿光轴从物面至像面依次排列的前固定透镜群11、变倍透镜群12、后固定透镜群13和合焦透镜群14。前固定透镜群11包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜111、第二透镜112和第三透镜113，变倍透镜群12包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜121、第五透镜122和第六透镜123，后固定透镜群13包括沿光轴从物方至像方依次排列的第七透镜131、第八透镜132、第九透镜133和第十透镜134，合焦透镜群14包括沿光轴从物方至像方依次排列的第十一透镜141、第十二透镜142和第十三透镜143。第一透镜111和第二透镜112组成第一胶合透镜组21，第九透镜133和第十透镜134组成第二胶合透镜组22，光阑15位于变倍透镜群12和后固定透镜群13之间的光路中，平板玻璃16设置在第十三透镜143的像侧面一侧。
示例性的，表9以一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例三提供的变焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数，表9中的变焦镜头对应图29和图30所示的变焦镜头。
其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，面序号1代表第一透镜111的物侧面，面序号2代表第一透镜112的像侧面，依次类推；R为曲率半径，代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，INF代表曲率半径为无限；T为厚度，代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；nd为折射率，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；vd为阿贝数，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；k系数代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
表9变焦镜头的光学物理参数的设计值
面序号 面型 R T nd vd 半口径 k
1 球面 19.0741 0.95 1.8126 25.4795 10.7311
2 球面 14.7616 4.6075 1.4984 81.6089 10.1038
3 球面 182.8013 0.07 9.867
4 球面 24.9436 2.1272 1.4984 81.6089 9.249
5 球面 63.956 0.5762 8.8684
6 球面 INF 变焦间隔 8.8909
7 球面 1226.5 0.8 1.6998 55.4391 5.7583
8 球面 9.2065 1.9531 4.8095
9 非球面 16.8007 1.2 1.5378 55.6191 4.7043 -30.7842
10 非球面 5.7272 0.4004 4.746 -3.9650
11 非球面 14.9718 1.6846 1.6689 20.3796 4.7645 -5.6553
12 非球面 174.8032 11.0563 4.7515 0.0000
13 球面 INF 变焦间隔 7.0155
14 球面 INF 0.7798 5.113
15 球面 16.1809 3.3272 1.4389 94.5689 5.412
16 球面 -14.6659 0.07 5.4293
17 非球面 24.1572 1.3502 1.5378 55.6191 5.3003 -22.0662
18 非球面 30.0356 0.07 5.4211 -30.6639
19 球面 7.5487 2.3149 1.5709 71.319 5.1461
20 球面 19.648 0.9 1.7357 32.2194 4.8121
21 球面 6.3744 2.6611 4.1909
22 球面 INF 变焦间隔 4.3609
23 球面 10.6391 2.972 1.4389 94.5689 4.4671
24 球面 -25.252 0.191 4.4844
25 非球面 -8.0258 1.2793 1.6898 18.1196 4.4729 -19.3450
26 非球面 -9.5714 0.5084 4.4291 -20.3920
27 非球面 5.3893 1.8985 1.5378 55.6191 4.3393 -1.4631
28 非球面 4.5503 6.1523 4.2563 -3.5262
29 球面 INF 变焦间隔 4.3756
30 球面 INF 0.8 1.5187 64.199 4.3847
31 球面 INF 0.1 4.3994
像面 球面 INF 0 4.4111
表10表示表9中变焦间隔的数值。
表10变焦镜头的变焦间隔的设计值
变焦间隔 广角端 次广角 次长焦 长焦端
6 0.000 6.503 8.846 10.324
13 0.000 -6.503 -8.846 -10.324
22 -0.007 -0.790 -0.350 0.425
29 0.007 0.790 0.350 -0.425
其非球面表面形状方程Z满足：
其中，r表示距离光轴的垂直距离，Z为非球面沿光轴方向在r位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为拟合球面的曲率，c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；a2、a3、a4、a5、a6和a7为高次非球面系数。
示例性的，表11以一种可行的实施方式详细说明了本实施例三中各透镜的非球面系数。
表11变焦镜头中各透镜非球面系数的设计值
面序号 a2 a3 a4 a5 a6 a7
9 -2.423179E-03 5.474272E-05 -2.275152E-07 -1.304940E-08 -1.823352E-11 5.742055E-12
10 -1.270382E-03 2.788531E-05 -1.964911E-07 -1.160872E-08 4.513854E-10 2.766997E-12
11 2.370014E-04 -8.322064E-06 -6.767280E-08 9.491525E-09 -2.566350E-10 9.760008E-12
12 -2.865361E-04 1.218309E-05 1.717426E-08 -8.305920E-09 -4.519778E-11 5.763739E-12
17 -6.594906E-04 -1.330444E-05 -1.088926E-07 4.113856E-09 1.076226E-10 -2.769834E-12
18 -6.663022E-04 -1.415091E-05 1.186900E-07 2.280984E-09 3.843841E-11 -1.613436E-12
25 1.503526E-03 -6.024225E-05 9.764229E-07 -3.598264E-09 4.442928E-10 -2.750185E-12
26 1.242339E-03 -5.194266E-05 1.001731E-06 -1.409029E-08 -7.140930E-10 6.684622E-11
27 -3.912822E-03 7.375570E-05 -1.204474E-06 -1.310215E-08 -2.515505E-09 2.036890E-10
28 -2.128253E-03 3.828408E-05 -1.380118E-06 1.101898E-07 -8.211664E-09 2.644644E-10
其中，-2.423179E-03表示面序号为9的系数a2为-2.423179*10-3，依此类推。
本实施例提供的变焦镜头达到了如下技术指标：
表12变焦镜头的技术指标
广角端视场角 24.35
长焦端视场角 8.45
广角端焦距 10.89
长焦端焦距 29.26
广角端光圈值FNo. 1.65
长焦端光圈值FNo. 1.66
半像高 4.40
进一步的，图31为本发明实施例三提供的变焦镜头在广角端的球差图，如图31所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在广角端能够较好地校正像差。
图32为本发明实施例三提供的变焦镜头在广角端的场曲图，如图32所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图32可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图33为本发明实施例三提供的变焦镜头在广角端的畸变图，如图33所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图33可以看出，本实施例提供的变焦镜头在广角端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图34为本发明实施例三提供的变焦镜头在次广角端的球差图，如图34所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在次广角端能够较好地校正像差。
图35为本发明实施例三提供的变焦镜头在次广角端的场曲图，如图35所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图35可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图36为本发明实施例三提供的变焦镜头在次广角端的畸变图，如图36所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图36可以看出，本实施例提供的变焦镜头在次广角端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图37为本发明实施例三提供的变焦镜头在次长焦端的球差图，如图37所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在次长焦端能够较好地校正像差。
图38为本发明实施例三提供的变焦镜头在次长焦端的场曲图，如图38所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图38可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图39为本发明实施例三提供的变焦镜头在次长焦端的畸变图，如图39所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图39可以看出，本实施例提供的变焦镜头在次长焦端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图40为本发明实施例三提供的变焦镜头在长焦端的球差图，如图40所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在长焦端能够较好地校正像差。
图41为本发明实施例三提供的变焦镜头在长焦端的场曲图，如图41所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图41可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图42为本发明实施例三提供的变焦镜头在长焦端的畸变图，如图42所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图42可以看出，本实施例提供的变焦镜头在长焦端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
实施例四
图43为本发明实施例四提供的变焦镜头在广角端的结构示意图，图44为本发明实施例四提供的变焦镜头在长焦端的结构示意图，如图43和图44所示，本发明实施例四提供的变焦镜头包括沿光轴从物面至像面依次排列的前固定透镜群11、变倍透镜群12、后固定透镜群13和合焦透镜群14。前固定透镜群11包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜111、第二透镜112和第三透镜113，变倍透镜群12包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜121、第五透镜122和第六透镜123，后固定透镜群13包括沿光轴从物方至像方依次排列的第七透镜131、第八透镜132、第九透镜133和第十透镜134，合焦透镜群14包括沿光轴从物方至像方依次排列的第十一透镜141、第十二透镜142和第十三透镜143。第一透镜111和第二透镜112组成第一胶合透镜组21，第九透镜133和第十透镜134组成第二胶合透镜组22，光阑15位于变倍透镜群12和后固定透镜群13之间的光路中，平板玻璃16设置在第十三透镜143的像侧面一侧。
示例性的，表13以一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例四提供的变焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数，表13中的变焦镜头对应图43和图44所示的变焦镜头。
其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，面序号1代表第一透镜111的物侧面，面序号2代表第一透镜112的像侧面，依次类推；R为曲率半径，代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，INF代表曲率半径为无限；T为厚度，代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；nd为折射率，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；vd为阿贝数，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；k系数代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
表13变焦镜头的光学物理参数的设计值
面序号 面型 R T nd vd 半口径 k
1 球面 19.1194 0.95 1.8126 25.4795 10.7034
2 球面 14.8218 4.6001 1.4984 81.6089 10.0927
3 球面 202.4285 0.07 9.8566
4 球面 25.5096 2.099 1.4984 81.6089 9.2418
5 球面 66.5144 0.5885 8.8667
6 球面 INF 变焦间隔 8.869
7 球面 -2219.92 0.8 1.6998 55.4391 5.7261
8 球面 9.7155 1.9639 4.8135
9 非球面 20.8472 1.2 1.5378 55.6191 4.717 -30.4458
10 非球面 6.094 0.3977 4.7571 -3.1599
11 非球面 17.0483 1.6744 1.6689 20.3796 4.7776 -6.1156
12 非球面 412.4969 11.1432 4.7933 0.0000
13 球面 INF 变焦间隔 7.003
14 球面 INF 0.5165 5.1636
15 球面 14.09 3.5719 1.4389 94.5689 5.4686
16 球面 -22.5093 0.07 5.4635
17 非球面 26.0094 1.35 1.5378 55.6191 5.3468 15.7963
18 非球面 48.929 0.07 5.2672 -35.3179
19 球面 7.8936 2.7982 1.5709 71.319 5.1143
20 球面 33.6212 0.9 1.7357 32.2194 4.698
21 球面 7.0133 2.6228 4.1633
22 球面 INF 变焦间隔 4.3514
23 球面 10.7952 2.9717 1.4389 94.5689 4.4009
24 球面 -22.4116 0.1598 4.4216
25 非球面 -8.2624 1.2637 1.6898 18.1196 4.4091 -22.0253
26 非球面 -9.4659 0.4224 4.3786 -22.2285
27 非球面 4.9537 1.657 1.5378 55.6191 4.2717 -1.6138
28 非球面 3.9886 6.0392 4.1782 -3.1078
29 球面 INF 变焦间隔 4.3633
30 球面 INF 0.8 1.5187 64.199 4.356
31 球面 INF 0.1 4.3848
像面 球面 INF 0 4.4093
表14表示表13中变焦间隔的数值。
表14变焦镜头的变焦间隔的设计值
变焦间隔 广角端 次广角 次长焦 长焦端
6 0.000 6.408 8.712 10.160
13 0.000 -6.408 -8.712 -10.160
22 -0.005 -0.905 -0.520 0.200
29 0.005 0.905 0.520 -0.200
其非球面表面形状方程Z满足：
其中，r表示距离光轴的垂直距离，Z为非球面沿光轴方向在r位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为拟合球面的曲率，c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；a2、a3、a4、a5、a6和a7为高次非球面系数。
示例性的，表15以一种可行的实施方式详细说明了本实施例四中各透镜的非球面系数。
表15变焦镜头中各透镜非球面系数的设计值
面序号 a2 a3 a4 a5 a6 a7
9 -2.660872E-03 5.832195E-05 3.840376E-07 -5.120331E-08 9.875518E-10 -4.314298E-12
10 -1.682804E-03 4.793736E-05 -3.300108E-07 -3.395334E-08 1.037444E-09 5.683072E-12
11 3.604148E-04 -7.452147E-06 -9.148295E-08 1.973838E-10 -1.030450E-10 1.332444E-11
12 -2.285171E-04 1.267728E-05 2.259248E-07 -3.116076E-08 7.474272E-10 -6.160495E-12
17 -3.222001E-04 -5.073948E-06 -8.040605E-08 4.828540E-09 -1.828887E-10 1.806782E-12
18 -2.676900E-05 -6.703919E-06 1.650614E-07 -2.074071E-09 -9.224869E-11 2.578770E-12
25 1.360846E-03 -5.721489E-05 1.232703E-06 -9.069554E-08 5.539027E-09 -8.847510E-11
26 1.211201E-03 -6.207962E-05 3.530308E-07 2.169386E-08 -3.048552E-10 5.650148E-11
27 -3.958327E-03 5.691586E-05 -2.752601E-06 1.155014E-08 6.969675E-09 -7.852618E-11
28 -2.083679E-03 1.026886E-05 -1.618236E-06 2.139715E-07 -8.703217E-09 1.918672E-10
其中，-2.660872E-03表示面序号为9的系数a2为-2.660872*10-3，依此类推。
本实施例提供的变焦镜头达到了如下技术指标：
表16变焦镜头的技术指标
广角端视场角 24.39
长焦端视场角 8.46
广角端焦距 10.89
长焦端焦距 29.10
广角端光圈值FNo. 1.65
长焦端光圈值FNo. 1.65
半像高 4.40
进一步的，图45为本发明实施例四提供的变焦镜头在广角端的球差图，如图45所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在广角端能够较好地校正像差。
图46为本发明实施例四提供的变焦镜头在广角端的场曲图，如图46所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图46可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图47为本发明实施例四提供的变焦镜头在广角端的畸变图，如图47所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图47可以看出，本实施例提供的变焦镜头在广角端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图48为本发明实施例四提供的变焦镜头在次广角端的球差图，如图48所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在次广角端能够较好地校正像差。
图49为本发明实施例四提供的变焦镜头在次广角端的场曲图，如图49所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图49可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图50为本发明实施例四提供的变焦镜头在次广角端的畸变图，如图50所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图50可以看出，本实施例提供的变焦镜头在次广角端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图51为本发明实施例四提供的变焦镜头在次长焦端的球差图，如图51所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在次长焦端能够较好地校正像差。
图52为本发明实施例四提供的变焦镜头在次长焦端的场曲图，如图52所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图52可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图53为本发明实施例四提供的变焦镜头在次长焦端的畸变图，如图53所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图53可以看出，本实施例提供的变焦镜头在次长焦端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
图54为本发明实施例四提供的变焦镜头在长焦端的球差图，如图54所示，该变焦镜头在不同波长(656.3nm、587.6nm和486.1nm)下的球差均在0.1mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本发明实施例提供的变焦镜头在长焦端能够较好地校正像差。
图55为本发明实施例四提供的变焦镜头在长焦端的场曲图，如图55所示，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中TAN表示子午，SAG表示弧失。由图55可以看出，本实施例提供的变焦镜头在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图56为本发明实施例四提供的变焦镜头在长焦端的畸变图，如图56所示，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图56可以看出，本实施例提供的变焦镜头在长焦端的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
为了更加清楚的对上述实施例进行说明，表17详细说明了本发明实施例一至四提供的变焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数以及其他可行的光学物理参数。
表17变焦镜头的光学物理参数的设计值
实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 下限 上限
U1_F/G1_F 0.604 0.601 0.627 0.633 0.58 0.65
L3_F/G1_F 0.419 0.430 0.403 0.397 0.35 0.45
L1_F/L2_F -0.603 -0.541 -0.601 -0.610 -0.65 -0.5
X3 0.637 0.567 0.439 0.446 0.4 0.7
G1_F/W_F 0.320 0.328 0.336 0.336 0.29 0.36
L4_F/G2_F 0.846 0.810 0.761 0.721 0.7 0.9
L5_F/G2_F 0.553 0.584 0.601 0.604 0.52 0.62
L5_F/L6_F -1.289 -1.402 -1.452 -1.610 -1.7 -1.1
G2_F/W_F -0.993 -1.018 -1.079 -1.093 -1.15 -0.9
X6 0.976 1.461 0.842 0.921 0.8 1.6
L7_F/G3_F 1.020 0.838 0.904 0.777 0.7 1.1
L8_F/G3_F 0.078 0.130 0.077 0.156 0 0.2
L9_F/G3_F 0.829 0.777 0.784 0.698 0.6 0.9
L9_F/L10_F -0.439 -0.459 -0.449 -0.442 -0.5 -0.4
G3_F/W_F 0.513 0.650 0.665 0.689 0.45 0.75
X9 0.489 0.431 0.445 0.620 0.4 0.7
L11_F/G4_F 0.864 1.418 1.167 1.228 0.8 1.5
L12_F/G4_F -0.359 -0.047 -0.188 -0.127 -0.4 0.05
X11 0.351 1.218 2.456 2.859 0.2 3
X12 -0.177 0.045 0.088 0.068 -0.2 0.2
L13_F/G4_F 0.468 -0.518 -0.078 -0.220 -0.6 0.6
G4_F/W_F 0.603 0.478 0.533 0.520 0.4 0.65
W_F/T_F 0.375 0.374 0.372 0.374 0.35
G2_L/TTL 0.220 0.214 0.203 0.200 0.19 0.24
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、相互组合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，
包括沿光轴从物方至像方依次排列的前固定透镜群、变倍透镜群、后固定透镜群和合焦透镜群；所述前固定透镜群和所述后固定透镜群固定设置，所述变倍透镜群和所述合焦透镜群沿所述光轴方向移动设置；
所述前固定透镜群包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜；
所述变倍透镜群包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜、第五透镜和第六透镜；
所述后固定透镜群包括沿光轴从物方至像方依次排列的第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜；
所述合焦透镜群包括沿光轴从物方至像方依次排列的第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜；
所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有正光焦度；所述第四透镜具有负光焦度，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，所述第九透镜具有正光焦度，所述第十透镜具有负光焦度；所述第十一透镜具有正光焦度；
所述变焦镜头在广角端的光焦度为W_F，所述变焦镜头在长焦端的光焦度为T_F；所述前固定透镜群的光焦度为G1_F，所述变倍透镜群的光焦度为G2_F，所述后固定透镜群的光焦度为G3_F，所述合焦透镜群的光焦度为G4_F；所述第一透镜的光焦度为L1_F，所述第二透镜的光焦度为L2_F，所述第三透镜的光焦度为L3_F，所述第四透镜的光焦度为L4_F，所述第五透镜的光焦度为L5_F，所述第六透镜的光焦度为L6_F，所述第七透镜的光焦度为L7_F，所述第八透镜的光焦度为L8_F，所述第九透镜的光焦度为L9_F，所述第十透镜的光焦度为L10_F，所述第十一透镜的光焦度为L11_F，所述第十二透镜的光焦度为L12_F，所述第十三透镜的光焦度为L13_F；其中：
0.35≤L3_F/G1_F≤0.45，-0.65≤L1_F/L2_F≤-0.5；
0.29≤G1_F/W_F≤0.36，0.7≤L4_F/G2_F≤0.9，0.52≤L5_F/G2_F≤0.62，-1.7≤L5_F/L6_F≤-1.1，-1.15≤G2_F/W_F≤-0.9；
0.7≤L7_F/G3_F≤1.1，0≤L8_F/G3_F≤0.2，0.6≤L9_F/G3_F≤0.9，-0.5≤L9_F/L10_F≤-0.4，0.45≤G3_F/W_F≤0.75；
0.8≤L11_F/G4_F≤1.5，-0.4≤L12_F/G4_F≤0.05；
-0.6≤L13_F/G4_F≤0.6，0.4≤G4_F/W_F≤0.65，W_F/T_F≥0.35。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第一透镜和所述第二透镜组成第一胶合透镜组；
所述第九透镜和所述第十透镜组成第二胶合透镜组。
3.根据权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第一胶合透镜组的光焦度为U1_F，所述前固定透镜群的光焦度为G1_F；
其中，0.58≤U1_F/G1_F≤0.65。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第三透镜的物侧面的曲率为L3_c1，所述第三透镜的像侧面的曲率为L3_c2，所述第三透镜的形状系数为X3，X3＝(L3_c1-L3_c2)/(L3_c1+L3_c2)；
其中，0.4≤X3≤0.7。
5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第六透镜的物侧面的曲率为L6_c1，所述第六透镜的像侧面的曲率为L6_c2，所述第六透镜的形状系数为X6，X6＝(L6_c1-L6_c2)/(L6_c1+L6_c2)；
其中，0.8≤X6≤1.6。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第九透镜的物侧面的曲率为L9_c1，所述第九透镜的像侧面的曲率为L9_c2，所述第九透镜的形状系数为X9，X9＝(L9_c1-L9_c2)/(L9_c1+L9_c2)；
其中，0.4≤X9≤0.7。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第十一透镜的物侧面的曲率为L11_c1，所述第十一透镜的像侧面的曲率为L11_c2，所述第十一透镜的形状系数为X11，X11＝(L11_c1-L11_c2)/(L11_c1+L11_c2)；所述第十二透镜的物侧面的曲率为L12_c1，所述第十二透镜的像侧面的曲率为L12_c2，所述第十二透镜的形状系数为X12，X12＝(L12_c1-L12_c2)/(L12_c1+L12_c2)；
其中，0.2≤X11≤3，-0.2≤X12≤0.2。
8.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变倍透镜群从广角端到长焦端沿所述光轴方向移动的距离为G2_L，所述变焦镜头的光学总长为TTL；
其中，0.19≤G2_L/TTL≤0.24。
9.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、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第七透镜、所述第九透镜、所述第十透镜和所述第十一透镜为玻璃球面透镜；
所述第五透镜、所述第六透镜、所述第八透镜、所述第十二透镜和所述第十三透镜为塑料非球面透镜。
10.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头还包括光阑；
所述光阑位于所述变倍透镜群和所述后固定透镜群之间的光路中。
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