CN216927244U - 一种变焦镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型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负光焦度的第一透镜组和正光焦度的第二透镜组，通过改变第一透镜组和第二透镜组在光轴上的位置改变变焦镜头的焦距；第一透镜组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；第二透镜组包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。本实用新型实施例提供的变焦镜头为一种二组元变焦镜头，以实现一种小体积、大光圈的高分辨率光学镜头。该变焦镜头使用7枚镜片，实现1/2.7英寸CMOS靶面下，焦距从3mm到6mm的高性能小型日夜共焦变焦镜头。

Description

一种变焦镜头

技术领域

本实用新型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。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。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种变焦镜头，该变焦镜头为一种二组元变焦镜头，以实现一种小体积、大光圈的高分辨率光学镜头。该变焦镜头使用7枚镜片，实现1/2.7英寸CMOS靶面下，焦距从3mm到6mm的高性能小型日夜共焦变焦镜头。

本实用新型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负光焦度的第一透镜组和正光焦度的第二透镜组，通过改变所述第一透镜组和所述第二透镜组在所述光轴上的位置改变所述变焦镜头的焦距；

所述第一透镜组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；

所述第二透镜组包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；

所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，所述第五透镜具有正光焦度，所述第六透镜具有负光焦度，所述第七透镜具有正光焦度。

可选的，所述第一透镜为凸凹玻璃球面透镜，所述第二透镜为双凹塑料非球面透镜，所述第三透镜为凸凹或双凸塑料非球面透镜，所述第四透镜为双凸玻璃球面透镜，所述第五透镜为双凸塑料非球面透镜，所述第六透镜为双凹塑料非球面透镜，所述第七透镜为双凸或凸凹塑料非球面透镜。

可选的，所述第一透镜至所述第七透镜的光焦度满足：

其中，

和

分别表示所述第一透镜至所述第七透镜的光焦度，

表示所述第一透镜组的光焦度，

表示所述第二透镜组的光焦度。

可选的，所述第三透镜至所述第七透镜的折射率和色散系数满足：

1.497≤n3≤1.710；17.0≤v3≤20.8；

1.400≤n4≤1.730；53.4≤v4≤96.0；

1.402≤n5≤1.702；42.1≤v5≤60.0；

1.498≤n6≤1.710；17.0≤v6≤36.7；

1.425≤n7≤1.710；17.0≤v7≤60.0；

其中，n3、n4、n5、n6和n7依顺序分别表示所述第三透镜至所述第七透镜的折射率，v3、v4、v5、v6和v7依顺序分别表示所述第三透镜至所述第七透镜的阿贝数。

可选的，所述第一透镜组从广角端到长焦端的位移量G1_L、所述第二透镜组从广角端到长焦端的位移量G2_L和所述变焦镜头在广角端的镜头总长TTL_W满足：

0.13≤G1_L/TTL_W≤0.25；

0.07≤G2_L/TTL_W≤0.19。

可选的，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≤0.51。

可选的，所述变焦镜头在广角端的后焦BFL_W与所述变焦镜头在广角端的镜头总长TTL_W满足：

BFL_W/TTL_W≥0.10。

可选的，所述第一透镜的直径D1与所述变焦镜头在广角端的镜头总长TTL_W满足：

D1/TTL_W<0.58。

可选的，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：

可选的，所述变焦镜头还包括光阑；

所述光阑位于所述第三透镜和所述第四透镜之间。

本实用新型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负光焦度的第一透镜组和正光焦度的第二透镜组，并具体采用7枚镜片，透镜数量较少，从而有助于减小镜头体积。通过第一透镜组和第二透镜组在光轴上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3mm～6mm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1/2.7英寸CMOS靶面下的高性能小型日夜共焦变焦镜头。

附图说明

图1为本实用新型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的长焦端光线光扇图；

图6为本实施例中一种变焦镜头的长焦端光线光扇图；

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为本实用新型实施例提供的另一种变焦镜头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的长焦端光线光扇图；

图14为本实施例中一种变焦镜头的长焦端光线光扇图；

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为本实用新型实施例提供的又一种变焦镜头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的长焦端光线光扇图；

图22为本实施例中一种变焦镜头的长焦端光线光扇图；

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。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型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实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。需要注意的是，本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本实用新型实施例的限定。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实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型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，本实用新型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负光焦度的第一透镜组10和正光焦度的第二透镜组20，通过改变第一透镜组10和第二透镜组20在光轴上的位置改变变焦镜头的焦距；第一透镜组10包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜101、第二透镜102和第三透镜103；第二透镜组20包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜201、第五透镜202、第六透镜203和第七透镜204；第一透镜101具有负光焦度，第二透镜102具有负光焦度，第三透镜103具有正光焦度，第四透镜201具有正光焦度，第五透镜202具有正光焦度，第六透镜203具有负光焦度，第七透镜204具有正光焦度。

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和第二透镜组20设置于一个镜筒(图1中未示出)内，第一透镜组10和第二透镜组20的移动实现镜头焦距变化，通过设置各透镜的光焦度关系，变焦镜头的总有效焦距可以在3mm到6mm的范围内连续变焦。

其中，变焦镜头通过在变焦的过程中，焦距最短时变焦镜头位于广角端，而焦距最长时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。

本实施例的技术方案，通过第一透镜组和第二透镜组在光轴上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3mm～6mm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1/2.7英寸CMOS靶面下的高性能小型日夜共焦变焦镜头。并具体采用7枚透镜，透镜数量较少，从而有助于减小镜头体积。通过合理搭配各个透镜组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。

可选的，第一透镜101为凸凹玻璃球面透镜，第二透镜102为双凹塑料非球面透镜，第三透镜103为凸凹或双凸塑料非球面透镜，第四透镜201为双凸玻璃球面透镜，第五透镜202为双凸塑料非球面透镜，第六透镜203为双凹塑料非球面透镜，第七透镜204为双凸或凸凹塑料非球面透镜。

其中，通过设置第二透镜102、第三透镜103、第五透镜202、第六透镜203和第七透镜204为非球面透镜，可有效地矫正高级次像差。同时，由于塑料材质形成非球面透镜的成本远低于玻璃材质的形成非球面透镜成本，上述透镜采用塑料非球面透镜还可降低变焦镜头的成本。

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，a_i为高次项系数，a_ir²ⁱ为非球面的高次项。

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101和第四透镜201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，本实用新型实施例对此不作限定。

另外，通过合理设置各个透镜的形状，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。

可选的，第一透镜101至第七透镜204的光焦度满足：

其中，

和

分别表示第一透镜101至第七透镜204的光焦度，

表示第一透镜组10的光焦度，

表示第二透镜组20的光焦度。

可选的，第三透镜103至第七透镜204的折射率和色散系数满足：

1.497≤n3≤1.710；17.0≤v3≤20.8；

1.400≤n4≤1.730；53.4≤v4≤96.0；

1.402≤n5≤1.702；42.1≤v5≤60.0；

1.498≤n6≤1.710；17.0≤v6≤36.7；

1.425≤n7≤1.710；17.0≤v7≤60.0；

其中，n3、n4、n5、n6和n7依顺序分别表示第三透镜103至第七透镜204的折射率，v3、v4、v5、v6和v7依顺序分别表示第三透镜103至第七透镜204的阿贝数。

通过综合设置各透镜的光焦度、折射率以及阿贝数等参数，以提高变焦镜头的成像效果。

为了使变焦镜头具有足够的变倍数且能够合焦清晰，可选的，第一透镜组10从广角端到长焦端的位移量G1_L、第二透镜组20从广角端到长焦端的位移量G2_L和变焦镜头在广角端的镜头总长TTL_W满足：

0.13≤G1_L/TTL_W≤0.25；

0.07≤G2_L/TTL_W≤0.19。

为了使变焦镜头具有更大的成像靶面，能够保证光学系统具有更好的成像质量，画面更清晰，可选的，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≤0.51。

为了保证成像传感器足够的安装空间，可选的，变焦镜头在广角端的后焦BFL_W与变焦镜头在广角端的镜头总长TTL_W满足：

BFL_W/TTL_W≥0.10。

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，可选的，第一透镜101的直径D1与变焦镜头在广角端的镜头总长TTL_W满足：

D1/TTL_W<0.58。

为了保证变焦镜头在拥有高成像质量的同时也能满足较高的变倍倍率，可选的，变焦镜头在广角端的光焦度

和在长焦端的光焦度

满足：

可选的，变焦镜头还包括光阑30；光阑30位于第三透镜103和第四透镜201之间。通过增设光阑30可以遮挡边缘光线，有利于提高成像质量。

继续参考图1，变焦镜头还包括平板玻璃40，平板玻璃40设置在第七透镜204的像侧面一侧。通过在第七透镜204和像面之间设置具有一定厚度的平板玻璃40，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40在白天滤除红外光来提高变焦镜头的成像质量。

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；面序号16和17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，曲率半径和厚度单位为毫米，材料(nd)表示折射率，即当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，材料(vd)表示阿贝数，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	5.452	0.680
变焦间隔2	3.240	6.410

表4为图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，-4.392853E-03表示面序号3的a₂系数为-4.392853×10^-3。

图3为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图，参考图3，该变焦镜头在不同波长(0.850μm、0.656μm、0.588μm、0.546μm、0.486μm和0.436nm)下的球差均在0.05mm以内，即该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本实用新型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为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图，参考图4，该变焦镜头在不同波长(0.850μm、0.656μm、0.588μm、0.546μm、0.486μm和0.436nm)下的球差均在0.1mm以内，即该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本实用新型实施例提供的变焦镜头在长焦端也能够较好地校正像差。

图5为本实施例中一种变焦镜头的长焦端光线光扇图，图6为本实施例中一种变焦镜头的长焦端光线光扇图，其中横坐标表示归一化入瞳，纵坐标是光线在像面偏离主光线的值。

图7为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图，其中左侧为场曲，右侧为畸变。参考图7，场曲图中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T表示子午，S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。畸变图中水平坐标表示畸变的大小，用百分数表示；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图7可以看出，本实施例提供的变焦镜头在广角端的畸变小于70％。

图8为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图，其中左侧为场曲，右侧为畸变。参考图8，场曲图中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T表示子午，S表示弧失。由图8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。畸变图中水平坐标表示畸变的大小，用百分数表示；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广角端的畸变小于14％，成像畸变较小，满足低畸变的要求。

综上，由图3～图8可知，本实用新型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为本实用新型实施例提供的另一种变焦镜头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

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	49.843	0.836	1.750	53.8	5.65
2	球面	4.085	3.005			3.60
							3	非球面	-260.195	0.807	1.511	50.0	3.28
4	非球面	7.548	0.070			3.09
							5	非球面	9.146	1.286	1.701	19.8	2.95
6	非球面	38.658	变焦间隔1			2.96
							光阑	平面	无限	-0.380			2.90
8	球面	7.131	2.630	1.630	63.4	4.37
							9	球面	-28.723	0.068			4.37
10	非球面	5.947	2.457	1.502	60.0	2.90
							11	非平面	-5.825	0.205			2.86
12	非球面	-3.014	0.927	1.678	26.7	2.81
							13	非球面	16.419	0.731			2.50
14	非球面	3.343	3.000	1.525	56.5	3.18
							15	非球面	-37.646	变焦间隔2			3.36
16	平面	无限	0.665	1.52	64.2	3.59
							17	平面	无限	0.095			3.62
18	像面	无限				3.53

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；面序号16和17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，曲率半径和厚度单位为毫米，材料(nd)表示折射率，即当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，材料(vd)表示阿贝数，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2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	5.804	0.694
变焦间隔2	3.795	7.139

表8为图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

其中，-6.809413E-04表示面序号3的a₂系数为-6.809413×10^-4。

图11为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图，参考图11，该变焦镜头在不同波长(0.850μm、0.656μm、0.588μm、0.546μm、0.486μm和0.436nm)下的球差均在0.05mm以内，即该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本实用新型实施例提供的变焦镜头在广角端能够较好地校正像差。

图12为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图，参考图12，该变焦镜头在不同波长(0.850μm、0.656μm、0.588μm、0.546μm、0.486μm和0.436nm)下的球差均在0.1mm以内，即该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本实用新型实施例提供的变焦镜头在长焦端也能够较好地校正像差。

图13为本实施例中一种变焦镜头的长焦端光线光扇图，图14为本实施例中一种变焦镜头的长焦端光线光扇图，其中横坐标表示归一化入瞳，纵坐标是光线在像面偏离主光线的值。

图15为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图，其中左侧为场曲，右侧为畸变。参考图15，场曲图中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T表示子午，S表示弧失。由图15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。畸变图中水平坐标表示畸变的大小，用百分数表示；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图15可以看出，本实施例提供的变焦镜头在广角端的畸变小于70％。

图16为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图，其中左侧为场曲，右侧为畸变。参考图16，场曲图中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T表示子午，S表示弧失。由图16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。畸变图中水平坐标表示畸变的大小，用百分数表示；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广角端的畸变小于16％，成像畸变较小，满足低畸变的要求。

综上，由图11～图16可知，本实用新型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为本实用新型实施例提供的又一种变焦镜头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

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；面序号16和17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，曲率半径和厚度单位为毫米，材料(nd)表示折射率，即当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，材料(vd)表示阿贝数，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10变焦间隔的一种设计值

	广角端	长焦端
			变焦间隔1	5.340	0.680
变焦间隔2	3.840	7.455

表12为图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

其中，-3.962468E-03表示面序号3的a₂系数为-3.962468×10^-3。

图19为本实施例中一种变焦镜头的广角端球差曲线图，参考图19，该变焦镜头在不同波长(0.850μm、0.656μm、0.588μm、0.546μm、0.486μm和0.436nm)下的球差均在0.05mm以内，即该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本实用新型实施例提供的变焦镜头在广角端能够较好地校正像差。

图20为本实施例中一种变焦镜头的长焦端球差曲线图，参考图20，该变焦镜头在不同波长(0.850μm、0.656μm、0.588μm、0.546μm、0.486μm和0.436nm)下的球差均在0.12mm以内，即该变焦镜头的轴向像差较小，从而可知，本实用新型实施例提供的变焦镜头在长焦端也能够较好地校正像差。

图21为本实施例中一种变焦镜头的长焦端光线光扇图，图22为本实施例中一种变焦镜头的长焦端光线光扇图，其中横坐标表示归一化入瞳，纵坐标是光线在像面偏离主光线的值。

图23为本实施例中一种变焦镜头广角端的场曲畸变图，其中左侧为场曲，右侧为畸变。参考图23，场曲图中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T表示子午，S表示弧失。由图23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。畸变图中水平坐标表示畸变的大小，用百分数表示；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图23可以看出，本实施例提供的变焦镜头在广角端的畸变小于70％。

图24为本实施例中一种变焦镜头长焦端的场曲畸变图，其中左侧为场曲，右侧为畸变。参考图24，场曲图中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T表示子午，S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。畸变图中水平坐标表示畸变的大小，用百分数表示；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图16可以看出，本实施例提供的变焦镜头在广角端的畸变小于16％，成像畸变较小，满足低畸变的要求。

综上，由图19～图24可知，本实用新型实施例提供的变焦镜头具有良好的成像能力。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型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实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型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负光焦度的第一透镜组和正光焦度的第二透镜组，通过改变所述第一透镜组和所述第二透镜组在所述光轴上的位置改变所述变焦镜头的焦距；

所述第一透镜组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；

所述第二透镜组包括沿光轴从物方至像方依次排列的第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；

所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，所述第五透镜具有正光焦度，所述第六透镜具有负光焦度，所述第七透镜具有正光焦度。

2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜为凸凹玻璃球面透镜，所述第二透镜为双凹塑料非球面透镜，所述第三透镜为凸凹或双凸塑料非球面透镜，所述第四透镜为双凸玻璃球面透镜，所述第五透镜为双凸塑料非球面透镜，所述第六透镜为双凹塑料非球面透镜，所述第七透镜为双凸或凸凹塑料非球面透镜。

3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜至所述第七透镜的光焦度满足：

其中，

和

分别表示所述第一透镜至所述第七透镜的光焦度，

表示所述第一透镜组的光焦度，

表示所述第二透镜组的光焦度。

4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三透镜至所述第七透镜的折射率和色散系数满足：

1.497≤n3≤1.710；17.0≤v3≤20.8；

1.400≤n4≤1.730；53.4≤v4≤96.0；

1.402≤n5≤1.702；42.1≤v5≤60.0；

1.498≤n6≤1.710；17.0≤v6≤36.7；

1.425≤n7≤1.710；17.0≤v7≤60.0；

其中，n3、n4、n5、n6和n7依顺序分别表示所述第三透镜至所述第七透镜的折射率，v3、v4、v5、v6和v7依顺序分别表示所述第三透镜至所述第七透镜的阿贝数。

5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组从广角端到长焦端的位移量G1_L、所述第二透镜组从广角端到长焦端的位移量G2_L和所述变焦镜头在广角端的镜头总长TTL_W满足：

0.13≤G1_L/TTL_W≤0.25；

0.07≤G2_L/TTL_W≤0.19。

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≤0.51。

7.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与所述变焦镜头在广角端的镜头总长TTL_W满足：

BFL_W/TTL_W≥0.10。

8.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的直径D1与所述变焦镜头在广角端的镜头总长TTL_W满足：

D1/TTL_W<0.58。

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光焦度

和在长焦端的光焦度

满足：

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；

所述光阑位于所述第三透镜和所述第四透镜之间。

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