一种变焦镜头的制作方法

1.本实用新型属于光学成像领域，尤其涉及一种包括七片透镜的变焦镜头。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，手机等移动设备的镜头也取得了飞速的进步。在市场上，手机等移动设备对相机质量的要求越来越高。目前而言，手机拍照主要是通过多种镜头组合的方式来实现变焦功能的，由长焦、广角、超广角搭配使用。但是，这种方式会进行镜头的切换，导致变焦不连贯，并且镜头的切换会使白平衡不稳定，在切换的过程中，镜头的性能也会受到很大损失，致使用户的使用效果不佳。因此，需要一款ttl变化量小，变焦范围大的连续变焦手机镜头。


技术实现要素：

3.为了解决现有变焦镜头通过多种镜头组合的方式实现变焦功能，在进行镜头切换的时候会导致变焦不连贯，致使用户使用效果不佳的问题，本实用新型旨在提供一种由三个透镜组组成的变焦镜头，ttl变化量小，变焦范围大的连续变焦手机镜头。
4.本实用新型的一个方面提供一种变焦镜头，该变焦镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；透镜组中各透镜之间均具有空气间隔；第二透镜组和第三透镜组可在光轴上移动实现连续变焦。
5.其中，变焦镜头的有效焦距f、变焦镜头的最大半视场角semi
‑
fov以及成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh满足：0.9<f
×
tan(semi
‑
fov)/imgh<1.1。
6.根据本实用新型的一个实施方式，变焦镜头最大视场的畸变dist满足：|dist|<3％。
7.根据本实用新型的一个实施方式，第一透镜组至第三透镜组中各透镜的有效半径中的最大值dtmax与成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh满足：1<dtmax/imgh<3。
8.根据本实用新型的一个实施方式，变焦镜头在广角端的有效焦距fw与变焦镜头在长焦端的有效焦距ft满足：0<fw/ft<0.5。
9.根据本实用新型的一个实施方式，变焦镜头在广角端的有效焦距fw与第七透镜的有效焦距f7满足：1<fw/f7<1.5。
10.根据本实用新型的一个实施方式，变焦镜头在长焦端的有效焦距ft与第一透镜组的有效焦距fg1满足：1.5<ft/fg1<2.5。
11.根据本实用新型的一个实施方式，变焦镜头在长焦端的有效焦距ft与第三透镜组的有效焦距fg3满足：3.5<ft/fg3<4.5。
12.根据本实用新型的一个实施方式，第六透镜的有效焦距f6、第六透镜物侧面的曲率半径 r11以及第六透镜像侧面的曲率半径r12满足：
‑
5<f6/(r11
‑
r12)<
‑
3。
13.根据本实用新型的一个实施方式，第七透镜物侧面的曲率半径r13与第七透镜像侧面的曲率半径r14满足：
‑
0.5<(r13 r14)/(r13
‑
r14)<0。
14.根据本实用新型的一个实施方式，第二透镜组从广角端至长焦端在光轴上的变焦移动距离
△
t1、变焦镜头在长焦端的有效焦距ft以及变焦镜头在广角端的有效焦距fw满足：0.2<
ꢀ△
t1/(ft
‑
fw)<0.3。
15.根据本实用新型的一个实施方式，第二透镜组从广角端至长焦端在光轴上的变焦移动距离
△
t1与第二透镜组的有效焦距fg2满足：
‑
2<
△
t1/fg2<
‑
1。
16.根据本实用新型的一个实施方式，第一透镜组包含第一透镜和第二透镜，其中一个透镜为玻璃材料；第二透镜组包含第三透镜、第四透镜和第五透镜；第三透镜组包含第六透镜和第七透镜，其中一个透镜为玻璃材料；光阑位于第四透镜和第五透镜之间。
17.根据本实用新型的一个实施方式，变焦镜头在不同变焦状态下的数值孔径fno满足： 3<fno<7。
18.根据本实用新型的一个实施方式，第一透镜至第七透镜中阿贝数小于50的镜片总数v50 满足：v50≤4。
19.本实用新型的另一个方面提供一种变焦镜头，该变焦镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜；透镜组中各透镜之间均具有空气间隔；第二透镜组和第三透镜组可在光轴上移动实现连续变焦。
20.其中，第一透镜组至第三透镜组中各透镜的有效半径中的最大值dtmax与成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh满足：1<dtmax/imgh<3。
21.本实用新型的有益效果：
22.本实用新型提供的变焦镜头包括多个透镜组，如第一透镜组至第三透镜组。本实用新型的变焦镜头由三个透镜组组成，ttl变化量小，变焦范围大，避免传统变焦镜头在进行镜头切换的时候会导致变焦不连贯，致使用户使用效果不佳的问题。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型变焦镜头实施例1的广角端位置结构示意图；
25.图2为本实用新型变焦镜头实施例1的中间端位置结构示意图；
26.图3为本实用新型变焦镜头实施例1的长焦端位置结构示意图；
27.图4a至图4c分别为本实用新型实施例1的变焦镜头广角端位置的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
28.图5a至图5c分别为本实用新型实施例1的变焦镜头中间端位置的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
29.图6a至图6c分别为本实用新型实施例1的变焦镜头长焦端位置的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
30.图7为本实用新型变焦镜头实施例2的广角端位置结构示意图；
31.图8为本实用新型变焦镜头实施例2的中间端位置结构示意图；
32.图9为本实用新型变焦镜头实施例2的长焦端位置结构示意图；
33.图10a至图10c分别为本实用新型实施例2的变焦镜头广角端位置的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
34.图11a至图11c分别为本实用新型实施例2的变焦镜头中间端位置的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
35.图12a至图12c分别为本实用新型实施例2的变焦镜头长焦端位置的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
36.图13为本实用新型变焦镜头实施例3的广角端位置结构示意图；
37.图14为本实用新型变焦镜头实施例3的中间端位置结构示意图；
38.图15为本实用新型变焦镜头实施例3的长焦端位置结构示意图；
39.图16a至图16c分别为本实用新型实施例3的变焦镜头广角端位置的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
40.图17a至图17c分别为本实用新型实施例3的变焦镜头中间端位置的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
41.图18a至图18c分别为本实用新型实施例3的变焦镜头长焦端位置的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线。
具体实施方式
42.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本实用新型的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
44.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，当描述本技术的实施方式时，使用“可”表示“本技术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。
45.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。
46.在本实用新型的描述中，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。
47.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)均具有与本技术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于形式化的解释，除非本文中明确如此限定。
48.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型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对本实用新型的特征、原理和其他方面进行详细描述。
49.示例性实施方式
50.本实用新型示例性实施方式的变焦镜头包括三个透镜组，沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组以及具有正光焦度的第三透镜组；其中，透镜组中各透镜之间均具有空气间隔；第二透镜组和第三透镜组可在光轴上移动实现连续变焦。
51.在本示例性实施方式中，第一透镜组包含第一透镜和第二透镜，其中一个透镜为玻璃材料；第二透镜组包含第三透镜、第四透镜和第五透镜；第三透镜组包含第六透镜和第七透镜，其中一个透镜为玻璃材料；光阑位于第四透镜和第五透镜之间。
52.在本示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度或负光焦度；第二透镜可具有正光焦度或负光焦度；第三透镜可具有正光焦度或负光焦度；第四透镜可具有正光焦度或负光焦度；第五透镜可具有正光焦度或负光焦度；第六透镜可具有正光焦度或负光焦度；第七透镜可具有正光焦度或负光焦度。
53.在本示例性实施方式中，变焦镜头的有效焦距f、变焦镜头的最大半视场角semi
‑
fov 以及成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh满足的条件式为：0.9<f
×
tan(semi
‑ꢀ
fov)/imgh<1.1。上述设计保证了该镜头有足够的视场角，确保像面高度的一致性，减小镜头晃动带来的干扰。更具体的，在广角端，f、semi
‑
fov与imgh满足：1<f
×
tan(semi
‑ꢀ
fov)/imgh<1.05，例如，f
×
tan(semi
‑
fov)/imgh＝1.01；在中间端，f、semi
‑
fov与imgh 满足：1<f
×
tan(semi
‑
fov)/imgh<1.05，例如，f
×
tan(semi
‑
fov)/imgh＝1.00；在长焦端， f、semi
‑
fov与imgh满足：1<f
×
tan(semi
‑
fov)/imgh<1.05，例如，f
×
tan(semi
‑ꢀ
fov)/imgh＝1.00。
54.在本示例性实施方式中，变焦镜头最大视场的畸变dist满足的条件式为：|dist|<3％。上述设计保证了该镜头的畸变程度在人眼可察觉范围内。更具体的，在广角端，dist满足：2％<|dist|<3％，例如，|dist|＝2.99％；在中间端，dist满足：0.3％<|dist|<0.5％，例如，0.33％≤|dist|≤0.43％；在长焦端，dist满足：0.1％<|dist|<0.7％，例如，0.18％≤ |dist|≤0.68％。
55.在本示例性实施方式中，第一透镜组至第三透镜组中各透镜的有效半径中的最大值 dtmax与成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh满足的条件式为：1<dtmax/imgh<3。上述条件式有利于保证单镜片直径控制在可接受范围，有利于镜头小型化。更具体的，在广角端，dtmax与imgh满足：1.9<dtmax/imgh<2.1，例如，1.97≤dtmax/imgh≤2.02；在中间端，dtmax与imgh满足：1.9<dtmax/imgh<2，例如，dtmax/imgh＝1.97；在长焦端， dtmax与imgh满足：1.9<dtmax/imgh<2，例如，dtmax/imgh＝1.97。
56.在本示例性实施方式中，变焦镜头在广角端的有效焦距fw与变焦镜头在长焦端的有效焦距ft满足的条件式为：0<fw/ft<0.5。上述条件式有利于保证镜头有充足的变焦范围。更具体的，fw与ft满足：0.2<fw/ft<0.3，例如，fw/ft＝0.25。
57.在本示例性实施方式中，变焦镜头在广角端的有效焦距fw与第七透镜的有效焦距
f7满足的条件式为：1<fw/f7<1.5。上述条件式有利于满足高光学性能和紧凑的变焦镜头。更具体的，fw与f7满足：1.4<fw/f7<1.5，例如，1.45≤fw/f7≤1.49。
58.在本示例性实施方式中，变焦镜头在长焦端的有效焦距ft与第一透镜组的有效焦距 fg1满足的条件式为：1.5<ft/fg1<2.5。上述条件式有利于满足高光学性能和紧凑的变焦镜头。更具体的，ft与fg1满足：1.9<ft/fg1<2.1，例如，1.94≤ft/fg1≤2.08。
59.在本示例性实施方式中，变焦镜头在长焦端的有效焦距ft与第三透镜组的有效焦距fg3满足的条件式为：3.5<ft/fg3<4.5。上述条件式有利于满足高光学性能和紧凑的变焦镜头。更具体的，ft与fg3满足：3.8<ft/fg3<4.1，例如，3.90≤ft/fg3≤4.04。
60.在本示例性实施方式中，第六透镜的有效焦距f6、第六透镜物侧面的曲率半径r11以及第六透镜像侧面的曲率半径r12满足的条件式为：
‑
5<f6/(r11
‑
r12)<
‑
3。上述条件式有利于满足l6的折射率为负。更具体的，f6、r11与r12满足：
‑
4.5<f6/(r11
‑
r12)<
‑
3.9，例如，
‑
4.23≤f6/(r11
‑
r12)≤
‑
3.95。
61.在本示例性实施方式中，第七透镜物侧面的曲率半径r13与第七透镜像侧面的曲率半径 r14满足的条件式为：
‑
0.5<(r13 r14)/(r13
‑
r14)<0。上述条件式有利于满足l7的折射率为负。更具体的，r13与r14满足：
‑
0.3<(r13 r14)/(r13
‑
r14)<
‑
0.2，例如， (r13 r14)/(r13
‑
r14)＝
‑
0.26。
62.在本示例性实施方式中，第二透镜组从广角端至长焦端在光轴上的变焦移动距离
△
t1、变焦镜头在长焦端的有效焦距ft以及变焦镜头在广角端的有效焦距fw满足的条件式为： 0.2<
△
t1/(ft
‑
fw)<0.3。上述条件式有利于减小镜组的移动距离，增加镜头的紧凑性。更具体的，
△
t1、ft与fw满足：0.23<
△
t1/(ft
‑
fw)<0.28，例如，0.25≤
△
t1/(ft
‑
fw)≤ 0.27。
63.在本示例性实施方式中，第二透镜组从广角端至长焦端在光轴上的变焦移动距离
△
t1 与第二透镜组的有效焦距fg2满足的条件式为：
‑
2<
△
t1/fg2<
‑
1。上述条件式有利于减小镜组的移动距离，增加镜头的紧凑性。更具体的，
△
t1与fg2满足：
‑
1.4<
△
t1/fg2<
‑
1.3，例如，
‑
1.39≤
△
t1/fg2≤
‑
1.33。
64.在本示例性实施方式中，变焦镜头在不同变焦状态下的数值孔径fno满足的条件式为： 3<fno<7。上述条件式有利于满足镜头对光线有一定的获取量。更具体的，在广角端，fno 满足：3.2<fno<3.3，例如，fno＝3.23；在中间端，fno满足：5<fno<6.9，例如，5.05≤ fno≤6.88；在长焦端，fno满足：6<fno<6.9，例如，fno＝6.88。
65.在本示例性实施方式中，第一透镜至第七透镜中阿贝数小于50的镜片总数v50满足的条件式为：v50≤4。上述条件式有利于纠正镜头色差。更具体的，v50满足：3≤v50≤4，例如， v50＝4.00。
66.在本示例性实施方式中，上述变焦镜头还可包括光阑。光阑可根据需要设置在适当位置处，例如，光阑可设置在物侧与第一透镜之间。可选地，上述变焦镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
67.根据本实用新型的上述实施方式的变焦镜头可采用多片镜片，例如上述的七片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，使得变焦镜头具有较大的成像像面，具有成像范围广和成像质量高的特点，并保证了手机的超薄性。
68.在示例性实施方式中，各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面，即，第一透镜的物侧面至第七透镜的像侧面中的至少一个镜面为非球面镜面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的，与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而改善成像质量。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面镜面。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜中的每片透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
69.然而，本领域的技术人员应当理解，在未背离本技术要求保护的技术方案的情况下，可改变构成变焦镜头的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如，虽然在实施方式中以七个透镜为例进行了描述，但是该变焦镜头不限于包括七个透镜，如果需要，该变焦镜头还可包括其它数量的透镜。
70.下面参照附图进一步描述适用于上述实施例的变焦镜头的具体实施例。
71.具体实施例1
72.图1为本实用新型变焦镜头实施例1的广角端位置结构示意图，图2为本实用新型变焦镜头实施例1的中间端位置结构示意图，图3为本实用新型变焦镜头实施例1的长焦端位置结构示意图。
73.如图1至图3所示，变焦镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜组g1、第二透镜组g2、第三透镜组g3和成像面s15。其中，第一透镜组g1包括第一透镜e1和第二透镜e2，第二透镜组g2包括第三透镜e3、第四透镜e4、光阑sto和第五透镜e5，第三透镜组g3包括第六透镜e6和第七透镜e7。
74.第一透镜e1具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凸面。第二透镜e2具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s3为凹面，像侧面s4为凸面。第三透镜e3具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s5为凹面，像侧面s6为凹面。第四透镜e4具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s7为凸面，像侧面s8为凸面。第五透镜e5具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s9为凹面，像侧面s10为凹面。第六透镜e6具有正光焦度或负光焦度，其物侧面 s11为凸面，像侧面s12为凹面。第七透镜e7具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s13为凸面，像侧面s14为凸面。来自物体的光依序穿过表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面 s15上。
75.如表1所示，为实施例1的变焦镜头的结构参数表，其中，曲率半径、厚度的单位均为毫米(mm)。
76.面号表面类型曲率半径厚度/距离折射率色散系数圆锥系数obj球面无穷无穷
ꢀꢀꢀ
st球面无穷
ꢀꢀꢀꢀ
s1非球面14.54611.96801.5455.71
‑
4.3103s2非球面
‑
13.08270.5308
ꢀꢀ‑
0.3017s3非球面
‑
11.18251.55791.6919.240.0735s4非球面
‑
21.8385t1
ꢀꢀ
25.7162s5非球面
‑
5.71830.82241.5556.14
‑
4.9902
s6非球面6.04900.0746
ꢀꢀ‑
1.5780s7非球面5.28520.73541.6919.243.4487s8非球面
‑
20.40070.1013
ꢀꢀ‑
94.7584sto球面无穷0.2617
ꢀꢀꢀ
s9非球面
‑
10.30060.80001.6523.5221.0136s10非球面8.9610t2
ꢀꢀ
21.0136s11非球面10.46290.80001.6919.24
‑
17.7124s12非球面5.63940.0600
ꢀꢀ‑
4.1702s13非球面5.23114.64651.5455.71
‑
1.8075s14非球面
‑
8.9790t3
ꢀꢀ‑
11.2724s15球面无穷
ꢀꢀꢀꢀ
77.表1
78.如表2所示，在实施例1中，变焦镜头的有效焦距f、数值孔径fno、第一透镜组g1与第二透镜组g2之间的距离t1、第二透镜组g2与第三透镜组g3之间的距离t2、第三透镜组 g3与成像面s15之间的距离t3的单位均为毫米(mm)，变焦镜头的最大视场角fov的单位为度(
°
)。
[0079] ffovfnot1t2t3广角端1026.133.230.40949.445117.7868中间端2510.315.056.78254.454018.5161长焦端406.436.888.35310.100019.1881
[0080]
表2
[0081]
如表3所示，实施例1在各条件式的具体取值均满足条件式的关系。
[0082][0083][0084]
表3
[0085]
实施例1中的变焦镜头满足：
[0086]
在广角端，f
×
tan(semi
‑
fov)/imgh＝1.01，其中，f为变焦镜头的有效焦距，semi
‑
fov为变焦镜头的最大半视场角，imgh为成像面上有效像素区域对角线长的一半；
[0087]
在中间端，f
×
tan(semi
‑
fov)/imgh＝1.00，其中，f为变焦镜头的有效焦距，semi
‑
fov为变焦镜头的最大半视场角，imgh为成像面上有效像素区域对角线长的一半；
[0088]
在长焦端，f
×
tan(semi
‑
fov)/imgh＝1.00，其中，f为变焦镜头的有效焦距，semi
‑
fov为变焦镜头的最大半视场角，imgh为成像面上有效像素区域对角线长的一半；
[0089]
在广角端，|dist|＝2.99％，其中，dist为变焦镜头最大视场的畸变；
[0090]
在中间端，|dist|＝0.41％，其中，dist为变焦镜头最大视场的畸变；
[0091]
在长焦端，|dist|＝0.18％，其中，dist为变焦镜头最大视场的畸变；
[0092]
在广角端，dtmax/imgh＝1.97，其中，dtmax为第一透镜组至第三透镜组中各透镜的有效半径中的最大值，imgh为成像面上有效像素区域对角线长的一半；
[0093]
在中间端，dtmax/imgh＝1.97，其中，dtmax为第一透镜组至第三透镜组中各透镜的有效半径中的最大值，imgh为成像面上有效像素区域对角线长的一半；
[0094]
在长焦端，dtmax/imgh＝1.97，其中，dtmax为第一透镜组至第三透镜组中各透镜的有效半径中的最大值，imgh为成像面上有效像素区域对角线长的一半；
[0095]
在广角端，fno＝3.23，其中，fno为变焦镜头在不同变焦状态下的数值孔径；
[0096]
在中间端，fno＝5.05，其中，fno为变焦镜头在不同变焦状态下的数值孔径；
[0097]
在长焦端，fno＝6.88，其中，fno为变焦镜头在不同变焦状态下的数值孔径；
[0098]
fw/ft＝0.25，其中，fw为变焦镜头在广角端的有效焦距，ft为变焦镜头在长焦端的有效焦距；
[0099]
ft/fg1＝1.94，其中，ft为变焦镜头在长焦端的有效焦距，fg1为第一透镜组的有效焦距；
[0100]
ft/fg3＝3.90，其中，ft为变焦镜头在长焦端的有效焦距，fg3为第三透镜组的有效焦距；
[0101]
△
t1/(ft
‑
fw)＝0.26，其中，
△
t1为第二透镜组从广角端至长焦端在光轴上的变焦移动距离，ft为变焦镜头在长焦端的有效焦距，fw为变焦镜头在广角端的有效焦距；
[0102]
△
t1/fg2＝
‑
1.33，其中，
△
t1为第二透镜组从广角端至长焦端在光轴上的变焦移动距离，fg2为第二透镜组的有效焦距；
[0103]
fw/f7＝1.45，其中，fw为变焦镜头在广角端的有效焦距，f7为第七透镜的有效焦距；
[0104]
f6/(r11
‑
r12)＝
‑
3.95，其中，f6为第六透镜的有效焦距，r11为第六透镜物侧面的曲率半径，r12为第六透镜像侧面的曲率半径；
[0105]
(r13 r14)/(r13
‑
r14)＝
‑
0.26，其中，r13为第七透镜物侧面的曲率半径，r14为第七透镜像侧面的曲率半径；
[0106]
v50＝4.00，其中，v50为第一透镜至第七透镜中阿贝数小于50的镜片总数。
[0107]
在实施例1中，第一透镜e1至第七透镜e7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
[0108][0109]
其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为
非球面的近轴曲率，c＝1/r(即，近轴曲率c为表1中曲率半径r的倒数)；k为圆锥系数；ai为非球面第i
‑
th阶的修正系数。
[0110]
在实施例1中，第一透镜e1至第七透镜e7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，表4示出了可用于实施例1中各非球面镜面s1
‑
s14的高次项系数a4、a6、a8、a
10
、 a
12
、a
14
、a
16
、a
18
和a
20
。
[0111][0112][0113]
表4
[0114]
图4a示出了实施例1的变焦镜头广角端位置的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4b示出了实施例1的变焦镜头广角端位置的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4c示出了实施例1的变焦镜头广角端位置的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。
[0115]
图5a示出了实施例1的变焦镜头中间端位置的轴上色差曲线，其表示不同波长的
光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图5b示出了实施例1的变焦镜头中间端位置的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图5c示出了实施例1的变焦镜头中间端位置的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。
[0116]
图6a示出了实施例1的变焦镜头长焦端位置的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6b示出了实施例1的变焦镜头长焦端位置的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6c示出了实施例1的变焦镜头长焦端位置的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。
[0117]
根据图4a、图4b、图4c、图5a、图5b、图5c、图6a、图6b和图6c所示可知，实施例 1所给出的变焦镜头能够实现良好的成像品质。
[0118]
具体实施例2
[0119]
图7为本实用新型变焦镜头实施例2的广角端位置结构示意图，图8为本实用新型变焦镜头实施例2的中间端位置结构示意图，图9为本实用新型变焦镜头实施例2的长焦端位置结构示意图。
[0120]
如图7至图9所示，变焦镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜组g1、第二透镜组g2、第三透镜组g3和成像面s15。其中，第一透镜组g1包括第一透镜e1和第二透镜e2，第二透镜组g2包括第三透镜e3、第四透镜e4、光阑sto和第五透镜e5，第三透镜组g3包括第六透镜e6和第七透镜e7。
[0121]
第一透镜e1具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凸面。第二透镜e2具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s3为凹面，像侧面s4为凸面。第三透镜e3具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s5为凹面，像侧面s6为凹面。第四透镜e4具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s7为凸面，像侧面s8为凸面。第五透镜e5具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s9为凹面，像侧面s10为凹面。第六透镜e6具有正光焦度或负光焦度，其物侧面 s11为凸面，像侧面s12为凹面。第七透镜e7具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s13为凸面，像侧面s14为凸面。来自物体的光依序穿过表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面 s15上。
[0122]
如表5所示，为实施例2的变焦镜头的结构参数表，其中，曲率半径、厚度的单位均为毫米(mm)。
[0123]
面号表面类型曲率半径厚度/距离折射率色散系数圆锥系数obj球面无穷无穷
ꢀꢀꢀ
st球面无穷
ꢀꢀꢀꢀ
s1非球面14.45781.32281.5455.71
‑
4.4712s2非球面
‑
33.97300.8189
ꢀꢀ
54.8003s3非球面
‑
24.69073.58411.6919.245.7758s4非球面
‑
23.8816t1
ꢀꢀ
25.1883s5非球面
‑
5.53711.00001.5556.14
‑
6.9422s6非球面8.69150.0300
ꢀꢀ‑
5.2215s7非球面7.65230.18121.6919.242.5067s8非球面
‑
109.09380.0300
ꢀꢀ‑
99.0000sto球面无穷0.1260
ꢀꢀꢀ
s9非球面
‑
25.96751.00001.6523.5218.3183
s10非球面8.3061t2
ꢀꢀ
15.4610s11非球面10.06731.00001.6919.24
‑
17.1716s12非球面5.49950.0300
ꢀꢀ‑
4.2023s13非球面5.07974.39941.5455.71
‑
1.8225s14非球面
‑
8.6996t3
ꢀꢀ‑
10.9704s15球面无穷
ꢀꢀꢀꢀ
[0124]
表5
[0125]
如表6所示，在实施例2中，变焦镜头的有效焦距f、数值孔径fno、第一透镜组g1与第二透镜组g2之间的距离t1、第二透镜组g2与第三透镜组g3之间的距离t2、第三透镜组 g3与成像面s15之间的距离t3的单位均为毫米(mm)，变焦镜头的最大视场角fov的单位为度(
°
)。
[0126] ffovfnot1t2t3广角端1026.083.230.14968.728817.5993中间端2510.266.886.42104.317517.4689长焦端406.456.887.53720.040018.9004
[0127]
表6
[0128]
如表7所示，实施例2在各条件式的具体取值均满足条件式的关系。
[0129][0130]
表7
[0131]
在实施例2中，第一透镜e1至第七透镜e7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，表8示出了可用于实施例2中各非球面镜面s1
‑
s14的高次项系数a4、a6、a8、a
10
、 a
12
、a
14
、a
16
、a
18
和a
20
。
[0132][0133][0134]
表8
[0135]
图10a示出了实施例2的变焦镜头广角端位置的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10b示出了实施例2的变焦镜头广角端位置的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10c示出了实施例2的变焦镜头广角端位置的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。
[0136]
图11a示出了实施例2的变焦镜头中间端位置的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图11b示出了实施例2的变焦镜头中间端位置的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图11c示出了实施例2的变焦镜头中间端位置的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。
[0137]
图12a示出了实施例2的变焦镜头长焦端位置的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图12b示出了实施例2的变焦镜头长焦端位置的象散曲
线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12c示出了实施例2的变焦镜头长焦端位置的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。
[0138]
根据图10a、图10b、图10c、图11a、图11b、图11c、图12a、图12b和图12c所示可知，实施例2所给出的变焦镜头能够实现良好的成像品质。
[0139]
具体实施例3
[0140]
图13为本实用新型变焦镜头实施例3的广角端位置结构示意图，图14为本实用新型变焦镜头实施例3的中间端位置结构示意图，图15为本实用新型变焦镜头实施例3的长焦端位置结构示意图。
[0141]
如图13至图15所示，变焦镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜组g1、第二透镜组g2、第三透镜组g3和成像面s15。其中，第一透镜组g1包括第一透镜e1和第二透镜 e2，第二透镜组g2包括第三透镜e3、第四透镜e4、光阑sto和第五透镜e5，第三透镜组g3 包括第六透镜e6和第七透镜e7。
[0142]
第一透镜e1具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凸面。第二透镜e2具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s3为凹面，像侧面s4为凸面。第三透镜e3具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s5为凹面，像侧面s6为凹面。第四透镜e4具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s7为凸面，像侧面s8为凹面。第五透镜e5具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s9为凹面，像侧面s10为凹面。第六透镜e6具有正光焦度或负光焦度，其物侧面 s11为凸面，像侧面s12为凹面。第七透镜e7具有正光焦度或负光焦度，其物侧面s13为凸面，像侧面s14为凸面。来自物体的光依序穿过表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面 s15上。
[0143]
如表9所示，为实施例3的变焦镜头的结构参数表，其中，曲率半径、厚度的单位均为毫米(mm)。
[0144]
面号表面类型曲率半径厚度/距离折射率色散系数圆锥系数obj球面无穷无穷
ꢀꢀꢀ
st球面无穷
ꢀꢀꢀꢀ
s1非球面14.54431.69441.5455.71
‑
4.3208s2非球面
‑
13.32520.5537
ꢀꢀ‑
0.3268s3非球面
‑
11.36121.55711.6919.240.0961s4非球面
‑
21.8538t1
ꢀꢀ
25.8451s5非球面
‑
7.41571.47241.5556.14
‑
4.0546s6非球面4.90660.1223
ꢀꢀ‑
0.1953s7非球面3.86430.53571.6919.242.8811s8非球面13.82490.1067
ꢀꢀ‑
72.2852sto球面无穷0.1487
ꢀꢀꢀ
s9非球面
‑
26.99681.05491.6523.5287.2794s10非球面8.3201t2
ꢀꢀ
17.1740s11非球面10.38481.00001.6919.24
‑
18.1336s12非球面5.59410.0445
ꢀꢀ‑
4.1637s13非球面5.18134.55891.5455.71
‑
1.7995s14非球面
‑
8.8612t3
ꢀꢀ‑
10.9595
s15球面无穷
ꢀꢀꢀꢀ
[0145]
表9
[0146]
如表10所示，在实施例3中，变焦镜头的有效焦距f、数值孔径fno、第一透镜组g1与第二透镜组g2之间的距离t1、第二透镜组g2与第三透镜组g3之间的距离t2、第三透镜组 g3与成像面s15之间的距离t3的单位均为毫米(mm)，变焦镜头的最大视场角fov的单位为度(
°
)。
[0147] ffovfnot1t2t3广角端1026.113.230.25429.087717.8090中间端2510.316.886.39894.134219.0402长焦端406.446.888.35520.041618.7541
[0148]
表10
[0149]
如表11所示，实施例3在各条件式的具体取值均满足条件式的关系。
[0150][0151][0152]
表11
[0153]
在实施例3中，第一透镜e1至第七透镜e7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，表12示出了可用于实施例3中各非球面镜面s1
‑
s14的高次项系数a4、a6、a8、a
10
、 a
12
、a
14
、a
16
、a
18
和a
20
。
[0154][0155][0156]
表12
[0157]
图16a示出了实施例3的变焦镜头广角端位置的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图16b示出了实施例3的变焦镜头广角端位置的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图16c示出了实施例3的变焦镜头广角端位置的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。
[0158]
图17a示出了实施例3的变焦镜头中间端位置的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图17b示出了实施例3的变焦镜头中间端位置的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图17c示出了实施例3的变焦镜头中间端位置的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。
[0159]
图18a示出了实施例3的变焦镜头长焦端位置的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图18b示出了实施例3的变焦镜头长焦端位置的象散曲
线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图18c示出了实施例3的变焦镜头长焦端位置的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。
[0160]
根据图16a、图16b、图16c、图17a、图17b、图17c、图18a、图18b和图18c所示可知，实施例3所给出的变焦镜头能够实现良好的成像品质。
[0161]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、改进、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。