变焦镜头的制作方法

1.本技术涉及光学元件领域，更具体地，涉及一种变焦镜头。


背景技术：

2.随着社会的不断发展和光学技术的不断进步，近年来，手机镜头也得到了迅猛发展，手机镜头的种类已经不仅仅局限于广角、长焦、大光圈、大像面等常规设计，自由曲面、连续变焦等新技术也在逐步地开发并走向成熟。
3.传统实现变焦的方案是通过模组采用数码变焦，这种变焦方式通过切换镜头来予以实现，会造成严重的像素损失，随着用户体验要求的不断提升，这种严重损失像素的方案很难被用户所接受，从而逐步衍生出具有连续光学变焦功能的手机镜头，以让用户拥有更完美的拍照体验。
4.变焦镜头是在一定范围内可以变换焦距从而得到不同宽窄的视场角、不同大小的影像和不同景物范围的手机镜头。变焦镜头通过不同群组之间的相互运动来实现焦距的改变，从而拍出不损失像素的图片。相信不久的将来，变焦镜头在高端手机市场上会逐渐的普及起来。


技术实现要素：

5.本技术一方面提供了一种变焦镜头，沿光轴由物侧至像侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜组，由第一透镜和第二透镜组成，所述第二透镜的材质为玻璃，所述第二透镜的物侧面和像侧面均为球面；具有正光焦度的第二透镜组，由第三透镜、第四透镜和第五透镜组成，所述第四透镜的材质为玻璃，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为球面；以及具有负光焦度的第三透镜组，由第六透镜和第七透镜组成。通过改变所述第二透镜组和所述第三透镜组在所述光轴上的位置，使所述变焦镜头在长焦端状态与广角端状态之间进行切换并实现连续变焦，所述第七透镜的像侧面的曲率半径r14、所述第七透镜的物侧面的曲率半径r13与所述变焦镜头在广角端状态时的有效焦距fw可满足：1.0＜(r14-r13)/fw＜2.3。
6.在一个实施方式中，所述第一透镜的有效焦距f1、所述第二透镜的有效焦距f2与所述第一透镜组的有效焦距fg1可满足：2.3＜(f1-f2)/fg1＜3.0。
7.在一个实施方式中，所述第一透镜的物侧面的曲率半径r1、所述第一透镜的像侧面的曲率半径r2与所述第二透镜的物侧面的曲率半径r3以及所述第二透镜的像侧面的曲率半径r4可满足：1.8＜(r1 r2)/(r3 r4)＜2.8。
8.在一个实施方式中，所述第五透镜的有效焦距f5与所述第三透镜的有效焦距f3可满足：1.4＜f5/f3＜2.4。
9.在一个实施方式中，所述第四透镜的物侧面的曲率半径r7、所述第四透镜的像侧面的曲率半径r8与所述第四透镜的有效焦距f4可满足：1.4＜(r7 r8)/f4＜3.0。
10.在一个实施方式中，所述第二透镜的折射率n2与所述第四透镜的折射率n4可满足：3.4＜n2 n4＜4。
11.在一个实施方式中，所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度ct3、所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度ct4、所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度ct5、所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度ct1、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度ct2与所述第六透镜在所述光轴上的中心厚度ct6以及所述第七透镜在所述光轴上的中心厚度ct7可满足：1.2＜(ct3 ct4 ct5)/(ct1 ct2 ct6 ct7)＜1.8。
12.在一个实施方式中，所述第六透镜的有效焦距f6与所述第七透镜的有效焦距f7可满足：1.5＜(f6-f7)/(f6 f7)＜2.5。
13.在一个实施方式中，所述变焦镜头在长焦端状态时的有效焦距ft、所述第二透镜组的有效焦距fg2与所述第三透镜组的有效焦距fg3可满足：1.2＜ft/(fg2-fg3)＜3.0。
14.在一个实施方式中，所述第六透镜的物侧面的曲率半径r11与所述第六透镜的像侧面的曲率半径r12可满足：1.0＜r11/r12＜1.6。
15.本技术采用了三个透镜组的镜头架构，包括有七片透镜，通过合理分配各透镜组的光焦度，以及合理分配各镜片的光焦度并优化选择各镜片的面型和厚度等，可使镜头具有可连续变焦、高成像质量、小型化以及高解析力等至少之一的有益效果，能更好地满足高端智能手机摄像镜头的应用需求。
附图说明
16.结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本技术的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
17.图1a示出了根据本技术实施例1的变焦镜头在广角端状态时的结构示意图；
18.图1b示出了根据本技术实施例1的变焦镜头在中间端状态时的结构示意图；
19.图1c示出了根据本技术实施例1的变焦镜头在长焦端状态时的结构示意图；
20.图2a-1至图2a-4分别示出了实施例1的变焦镜头在广角端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
21.图2b-1至图2b-4分别示出了实施例1的变焦镜头在中间端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
22.图2c-1至图2c-4分别示出了实施例1的变焦镜头在长焦端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
23.图3a示出了根据本技术实施例2的变焦镜头在广角端状态时的结构示意图；
24.图3b示出了根据本技术实施例2的变焦镜头在中间端状态时的结构示意图；
25.图3c示出了根据本技术实施例2的变焦镜头在长焦端状态时的结构示意图；
26.图4a-1至图4a-4分别示出了实施例2的变焦镜头在广角端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
27.图4b-1至图4b-4分别示出了实施例2的变焦镜头在中间端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
28.图4c-1至图4c-4分别示出了实施例2的变焦镜头在长焦端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
29.图5a示出了根据本技术实施例3的变焦镜头在广角端状态时的结构示意图；
30.图5b示出了根据本技术实施例3的变焦镜头在中间端状态时的结构示意图；
31.图5c示出了根据本技术实施例3的变焦镜头在长焦端状态时的结构示意图；
32.图6a-1至图6a-4分别示出了实施例3的变焦镜头在广角端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
33.图6b-1至图6b-4分别示出了实施例3的变焦镜头在中间端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
34.图6c-1至图6c-4分别示出了实施例3的变焦镜头在长焦端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
35.图7a示出了根据本技术实施例4的变焦镜头在广角端状态时的结构示意图；
36.图7b示出了根据本技术实施例4的变焦镜头在中间端状态时的结构示意图；
37.图7c示出了根据本技术实施例4的变焦镜头在长焦端状态时的结构示意图；
38.图8a-1至图8a-4分别示出了实施例4的变焦镜头在广角端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
39.图8b-1至图8b-4分别示出了实施例4的变焦镜头在中间端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
40.图8c-1至图8c-4分别示出了实施例4的变焦镜头在长焦端状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
具体实施方式
41.为了更好地理解本技术，将参考附图对本技术的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本技术的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本技术的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
42.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，在不背离本技术的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
43.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。
44.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。在本文中，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。
45.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。
46.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度形式化意义解释，除非本文中明确如此限定。
47.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术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技术。
48.以下对本技术的特征、原理和其他方面进行详细描述。
49.根据本技术示例性实施方式的变焦镜头可包括例如三个具有光焦度的透镜组，即，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组。这三个透镜组沿着光轴由物侧至像侧依序排列。
50.在示例性实施方式中，第一透镜组可具有负光焦度；第二透镜组可具有正光焦度；第三透镜组可具有负光焦度。
51.在示例性实施方式中，第一透镜组可由第一透镜和第二透镜组成，其中，第二透镜的材质可为玻璃，并且第二透镜的物侧面和像侧面均可为球面；第二透镜组可由第三透镜、第四透镜和第五透镜组成，其中，第四透镜的材质可为玻璃，并且第四透镜的物侧面和像侧面均可为球面；第三透镜组可由第六透镜和第七透镜组成。
52.在示例性实施方式中，通过改变第二透镜组和第三透镜组在光轴上的位置，使变焦镜头在长焦端状态与广角端状态之间进行切换并实现连续变焦。
53.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式1.0＜(r14-r13)/fw＜2.3，其中，r14是第七透镜的像侧面的曲率半径，r13是第七透镜的物侧面的曲率半径，fw是变焦镜头在广角端状态时的有效焦距。通过控制第七透镜的像侧面的曲率半径与第七透镜的物侧面的曲率半径之差与变焦镜头在广角端状态时的有效焦距的比值在该范围，有利于减小像差。更具体地，r14、r13和fw可满足1.1＜(r14-r13)/fw＜2.2。
54.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式2.3＜(f1-f2)/fg1＜3.0，其中，f1是第一透镜的有效焦距、f2是第二透镜的有效焦距，fg1是第一透镜组的有效焦距。通过控制第一透镜的有效焦距与第二透镜的有效焦距之差与第一透镜组的有效焦距的比值在该范围，有利于第一透镜组光焦度的合理配置，有利于减小像差。更具体地，f1、f2和fg1可满足2.5＜(f1-f2)/fg1＜2.8。
55.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式1.8＜(r1 r2)/(r3 r4)＜2.8，其中，r1是第一透镜的物侧面的曲率半径，r2是第一透镜的像侧面的曲率半径，r3是第二透镜的物侧面的曲率半径，r4是第二透镜的像侧面的曲率半径。通过控制第一透镜的物侧面的曲率半径与第一透镜的像侧面的曲率半径之和与第二透镜的物侧面的曲率半径和第二透镜的像侧面的曲率半径之和的比值在该范围，可有利于合理调整第一透镜、第二透镜对变焦镜头的像差贡献量。更具体地，r1、r2、r3和r4可满足2.0＜(r1 r2)/(r3 r4)＜2.6。
56.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式1.4＜f5/f3＜2.4，其中，f5是第五透镜的有效焦距，f3是第三透镜的有效焦距。通过控制第五透镜的有效焦距与第三透镜的有效焦距的比值在该范围，可有利于镜头系统在变焦过程中合理分配光焦度，有利于减小像差。更具体地，f5和f3可满足1.5＜f5/f3＜2.1。
57.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式1.4＜(r7 r8)/f4＜3.0，
其中，r7是第四透镜的物侧面的曲率半径，r8是第四透镜的像侧面的曲率半径，f4是第四透镜的有效焦距。通过控制第四透镜的物侧面的曲率半径与第四透镜的像侧面的曲率半径之和与第四透镜的有效焦距的比值在该范围，有利于合理调整第四透镜对变焦镜头的像差贡献量。更具体地，r7、r8和f4可满足1.5＜(r7 r8)/f4＜2.8。
58.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式3.4＜n2 n4＜4，其中，n2是第二透镜的折射率，n4是第四透镜的折射率。通过控制第二透镜的折射率与第四透镜的折射率之和在该范围，有利于合理调整第二透镜和第四透镜对变焦镜头的像差贡献量。更具体地，n2和n4可满足3.7＜n2 n4＜3.9。
59.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式1.2＜(ct3 ct4 ct5)/(ct1 ct2 ct6 ct7)＜1.8，其中，ct3是第三透镜在光轴上的中心厚度，ct4是第四透镜在光轴上的中心厚度，ct5是第五透镜在光轴上的中心厚度，ct1是第一透镜在光轴上的中心厚度，ct2是第二透镜在光轴上的中心厚度，ct6是第六透镜在光轴上的中心厚度，ct7是第七透镜在光轴上的中心厚度。通过控制第三透镜在光轴上的中心厚度与第四透镜在光轴上的中心厚度以及第五透镜在光轴上的中心厚度之和与第一透镜在光轴上的中心厚度、第二透镜在光轴上的中心厚度与第六透镜在光轴上的中心厚度以及第七透镜在光轴上的中心厚度之和的比值在该范围，有利于各透镜组的空间分布。更具体地，ct3、ct4、ct5、ct1、ct2、ct6和ct7可满足1.4＜(ct3 ct4 ct5)/(ct1 ct2 ct6 ct7)＜1.7。
60.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式1.5＜(f6-f7)/(f6 f7)＜2.5，其中，f6是第六透镜的有效焦距，f7是第七透镜的有效焦距。通过控制第六透镜的有效焦距与第七透镜的有效焦距之差与第六透镜的有效焦距和第七透镜的有效焦距之和的比值在该范围，有利于补偿组(第三透镜组)合理分配光焦度，有利于减小像差。更具体地，f6和f7可满足1.8＜(f6-f7)/(f6 f7)＜2.2。
61.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式1.2＜ft/(fg2-fg3)＜3.0，其中，ft是变焦镜头在长焦端状态时的有效焦距，fg2是第二透镜组的有效焦距，fg3是第三透镜组的有效焦距。通过控制变焦镜头在长焦端状态时的有效焦距与第二透镜组的有效焦距和第三透镜组的有效焦距之差的比值在该范围，有利于长焦端光焦度的合理配置，减小像差。可使第二透镜组实现变焦功能，第三透镜组实现补偿功能。具体地，在第二透镜组移动时，系统的焦距发生变化，从而会使到达像面上的光线产生额外的光程差，造成像质的降低，此时，通过同步调整第三透镜组的位置，补偿由第二透镜组引起的光程差，可维持像质的稳定。另外，第二透镜和第四透镜为玻璃材质，除可以在一定程度上减小像差外，同时也可以减小马达的移动行程，有利于实现变焦镜头的小尺寸，满足手机空间架构要求。更具体地，ft、fg2和fg3可满足1.2＜ft/(fg2-fg3)＜1.5。
62.在示例性实施方式中，本技术的变焦镜头可满足条件式1.0＜r11/r12＜1.6，其中，r11是第六透镜的物侧面的曲率半径，r12是第六透镜的像侧面的曲率半径。通过控制第六透镜的物侧面的曲率半径与第六透镜的像侧面的曲率半径的比值在该范围，有利于合理调整第六透镜对变焦镜头的像差贡献量。更具体地，r11和r12可满足1.2＜r11/r12＜1.5。
63.在示例性实施方式中，上述变焦镜头还可包括至少一个光阑。光阑可根据需要设置在适当位置处，例如，设置在第一透镜组与第二透镜组之间，具体地，光阑可以设置在例如第三透镜的物侧面上。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。
64.根据本技术的上述实施方式的变焦镜头可采用多个透镜组，例如上文所述的三个，多个透镜组可包括多片透镜，例如上文所述的七片。通过合理分配各透镜组的光焦度以及各透镜组之间的轴上间距，并合理分配各透镜组所包含的各镜片的光焦度、面型、各镜片的中心厚度以及各镜片之间的轴上间距等，可使镜头具有可连续变焦、高成像质量、小型化以及高解析力等至少之一的有益效果，能更好地满足高端智能手机摄像镜头的应用需求。
65.在本技术的实施方式中，第一透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的镜面中至少一个为非球面镜面。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，进而改善成像质量。可选地，第一透镜、第三透镜、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、第三透镜、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均为非球面镜面。
66.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组数量，亦可改变各透镜组所包含的镜片的数量，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三个透镜组(共包含七片透镜)为例进行了描述，但是该变焦镜头不限于包括三个透镜组，该变焦镜头也不限于共包括七片透镜。如果需要，该变焦镜头还可包括其它数量的透镜组、其它数量的镜片。
67.下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的变焦镜头的具体实施例。
68.实施例1
69.以下参照图1a、1b、1c、图2a-1至图2a-4、图2b-1至图2b-4以及图2c-1至图2c-4描述根据本技术实施例1的变焦镜头。图1a示出了根据本技术实施例1的变焦镜头在广角端状态时的结构示意图；图1b示出了根据本技术实施例1的变焦镜头在中间端状态时的结构示意图；图1c示出了根据本技术实施例1的变焦镜头在长焦端状态时的结构示意图。
70.如图1a、1b、1c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和滤光片e8。其中，第一透镜组g1由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第一透镜e1和第二透镜e2组成；第二透镜组g2由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第三透镜e3、第四透镜e4和第五透镜e5组成；第三透镜组g3由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第六透镜e6和第七透镜e7组成。
71.第一透镜e1具有负光焦度，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。第二透镜e2具有正光焦度，其物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。第三透镜e3具有正光焦度，其物侧面s5为凸面，像侧面s6为凸面。第四透镜e4具有负光焦度，其物侧面s7为凹面，像侧面s8为凹面。第五透镜e5具有正光焦度，其物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。第六透镜e6具有正光焦度，其物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。第七透镜e7具有负光焦度，其物侧面s13为凹面，像侧面s14为凹面。滤光片e8具有物侧面s15和像侧面s16。变焦镜头具有成像面s17，来自物体的光依序穿过各表面s1至s16并最终成像在成像面s17上。
72.表1示出了实施例1的变焦镜头的基本参数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。
[0073][0074][0075]
表1
[0076]
在实施例1中，第一透镜e1、第三透镜e3、第五透镜e5、第六透镜e6以及第七透镜e7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：
[0077][0078]
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为上表1中曲率半径r的倒数)；k为圆锥系数；ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2-1和表2-2给出了可用于实施例1中各非球面镜面s1、s2、s5、s6以及s9至s14的高次项系数a4、a6、a8、a
10
、a
12
、a
14
、a
16
、a
18
、a
20
、a
22
、a
24
、a
26
、a
28
和a
30
。
[0079]
面号a4a6a8a10a12a14a16s1-4.2186e-032.5795e-041.3235e-04-9.1523e-053.4031e-05-8.4147e-061.4280e-06s2-2.7541e-034.7328e-04-8.1536e-052.1917e-05-5.6564e-061.0211e-06-1.1929e-07s5-1.1570e-042.8327e-04-2.2841e-041.2444e-04-4.3778e-051.0238e-05-1.6117e-06s61.0361e-02-1.1020e-031.2529e-04-6.9771e-06-1.8428e-065.4636e-07-6.5729e-08s91.2266e-02-8.5188e-04-6.0433e-045.5717e-04-2.6824e-048.3361e-05-1.7249e-05s102.9637e-046.8340e-04-4.4048e-042.9323e-04-1.2541e-043.5333e-05-6.4930e-06s113.4901e-03-4.1312e-047.4800e-04-1.0301e-039.1345e-04-5.3063e-042.0702e-04s12-4.7585e-024.5175e-02-3.9980e-023.0396e-02-1.8424e-028.6061e-03-3.0494e-03s13-2.7685e-021.0881e-02-7.8279e-036.1523e-03-3.9952e-031.9340e-03-6.6971e-04s143.6387e-03-9.7938e-037.2282e-03-3.8882e-031.5903e-03-4.9085e-041.1332e-04
[0080]
表2-1
[0081]
面号a18a20a22a24a26a28a30s1-1.6654e-071.3100e-08-6.6355e-101.9530e-11-2.5371e-130.0000e 000.0000e 00s28.6049e-09-3.4836e-106.0534e-120.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00
s51.6880e-07-1.1276e-084.3465e-10-7.3616e-120.0000e 000.0000e 000.0000e 00s63.9069e-09-9.4592e-110.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s92.3589e-06-2.0467e-071.0197e-08-2.2201e-100.0000e 000.0000e 000.0000e 00s107.4956e-07-4.9291e-081.4070e-090.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s11-5.5034e-059.9768e-06-1.2110e-069.3849e-08-4.1777e-098.0727e-110.0000e 00s128.1081e-04-1.5983e-042.2940e-05-2.3267e-061.5809e-07-6.4692e-091.2094e-10s131.6008e-04-2.4782e-052.0695e-06-3.4096e-09-1.7623e-081.5975e-09-4.8396e-11s14-1.9412e-052.4428e-06-2.2205e-071.4155e-08-5.9952e-101.5140e-11-1.7247e-13
[0082]
表2-2
[0083]
下表3示出了实施例1的变焦镜头分别在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的一些参数的数值，包括：变焦镜头的有效焦距f、变焦镜头的光圈数fno、变焦镜头的最大视场角fov、变焦镜头的第一透镜组中的第一透镜的物侧面至变焦镜头的成像面沿光轴的距离ttl、变焦镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半imgh、表1中s4所在行的厚度/距离值(即，第二透镜的像侧面至光阑在光轴上的距离)d4、表1中s10所在行的厚度/距离值(即，第五透镜的像侧面至第六透镜的物侧面沿光轴的距离)d10以及表1中s14所在行的厚度/距离值(即，第七透镜的像侧面至滤光片的物侧面沿光轴的距离)d14。
[0084]
参数/镜头状态广角端中间端长焦端f(mm)12.5219.2424.02fno2.623.564.09fov(
°
)38.3225.0520.03ttl(mm)25.4125.4125.41imgh(mm)4.264.264.26d4(mm)6.412.990.95d10(mm)4.093.083.09d14(mm)3.077.509.53
[0085]
表3
[0086]
图2a-1、图2b-1和图2c-1分别示出了实施例1的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。图2a-2、图2b-2和图2c-2分别示出了实施例1的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2a-3、图2b-3和图2c-3分别示出了实施例1的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图2a-4、图2b-4和图2c-4分别示出了实施例1的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图2a-1至图2a-4、图2b-1至图2b-4以及图2c-1至图2c-4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。
[0087]
实施例2
[0088]
以下参照图3a、3b、3c、图4a-1至图4a-4、图4b-1至图4b-4以及图4c-1至图4c-4描述根据本技术实施例2的变焦镜头。在本实施例及以下实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。图3a示出了根据本技术实施例2的变焦镜头在广角端状态时的结构示意图；图3b示出了根据本技术实施例2的变焦镜头在中间端状态时的结构示意图；
[0089]
图3c示出了根据本技术实施例2的变焦镜头在长焦端状态时的结构示意图。
[0090]
如图3a、3b、3c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和滤光片e8。其中，第一透镜组g1由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第一透镜e1和第二透镜e2组成；第二透镜组g2由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第三透镜e3、第四透镜e4和第五透镜e5组成；第三透镜组g3由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第六透镜e6和第七透镜e7组成。
[0091]
第一透镜e1具有负光焦度，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。第二透镜e2具有正光焦度，其物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。第三透镜e3具有正光焦度，其物侧面s5为凸面，像侧面s6为凸面。第四透镜e4具有负光焦度，其物侧面s7为凹面，像侧面s8为凹面。第五透镜e5具有正光焦度，其物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。第六透镜e6具有正光焦度，其物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。第七透镜e7具有负光焦度，其物侧面s13为凹面，像侧面s14为凹面。滤光片e8具有物侧面s15和像侧面s16。变焦镜头具有成像面s17，来自物体的光依序穿过各表面s1至s16并最终成像在成像面s17上。
[0092]
表4示出了实施例2的变焦镜头的基本参数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表5-1和表5-2示出了可用于实施例2中各非球面镜面s1、s2、s5、s6以及s9至s14的高次项系数a4、a6、a8、a
10
、a
12
、a
14
、a
16
、a
18
、a
20
、a
22
、a
24
、a
26
、a
28
和a
30
，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
[0093][0094]
表4
[0095]
面号a4a6a8a10a12a14a16s1-4.1111e-033.7316e-04-7.7642e-06-5.7918e-061.3535e-06-1.6206e-071.1286e-08s2-2.6575e-033.6441e-04-1.5750e-05-4.5906e-061.3202e-06-1.7598e-071.3331e-08s5-2.3195e-049.3930e-05-6.8824e-052.9849e-05-8.3720e-061.4542e-06-1.5441e-07s67.4491e-03-7.5414e-047.4140e-05-8.0236e-066.5767e-07-5.2593e-083.3743e-09s98.0872e-03-8.1146e-045.1301e-062.7688e-05-8.7568e-061.4645e-06-1.4145e-07s102.8280e-047.4860e-04-2.9376e-041.7644e-04-6.8999e-051.7010e-05-2.5186e-06s113.4940e-032.3279e-04-1.0645e-044.6625e-05-1.9076e-055.6865e-06-9.8898e-07
s12-2.5499e-021.7698e-02-1.0047e-024.5618e-03-1.5237e-033.4977e-04-5.1471e-05s13-1.8168e-024.9159e-03-2.0678e-039.7398e-04-3.9124e-041.0845e-04-1.8568e-05s14-4.3436e-03-2.1393e-031.5987e-03-6.1614e-041.5271e-04-2.4501e-052.4547e-06
[0096]
表5-1
[0097][0098][0099]
表5-2
[0100]
下表6示出了实施例2的变焦镜头分别在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的一些参数的数值，包括：变焦镜头的有效焦距f、变焦镜头的光圈数fno、变焦镜头的最大视场角fov、变焦镜头的第一透镜组中的第一透镜的物侧面至变焦镜头的成像面沿光轴的距离ttl、变焦镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半imgh、表1中s4所在行的厚度/距离值(即，第二透镜的像侧面至光阑在光轴上的距离)d4、表1中s10所在行的厚度/距离值(即，第五透镜的像侧面至第六透镜的物侧面沿光轴的距离)d10以及表1中s14所在行的厚度/距离值(即，第七透镜的像侧面至滤光片的物侧面沿光轴的距离)d14。
[0101]
参数/镜头状态广角端中间端长焦端f(mm)12.5219.2524.03fno2.873.904.49fov(
°
)38.4225.0920.08ttl(mm)25.6925.6925.69imgh(mm)4.264.264.26d4(mm)7.013.561.50d10(mm)3.392.482.44d14(mm)3.487.849.94
[0102]
表6
[0103]
图4a-1、图4b-1和图4c-1分别示出了实施例2的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。图4a-2、图4b-2和图4c-2分别示出了实施例2的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4a-3、图4b-3和图4c-3分别示出了实施例2的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图4a-4、图4b-4和图4c-4分别示出了实施例2的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图4a-1至图4a-4、图4b-1至图4b-4以及图4c-1至图4c-4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。
[0104]
实施例3
[0105]
以下参照图5a、5b、5c、图6a-1至图6a-4、图6b-1至图6b-4以及图6c-1至图6c-4描述根据本技术实施例3的变焦镜头。图5a示出了根据本技术实施例3的变焦镜头在广角端状态时的结构示意图；图5b示出了根据本技术实施例3的变焦镜头在中间端状态时的结构示意图；图5c示出了根据本技术实施例3的变焦镜头在长焦端状态时的结构示意图。
[0106]
如图5a、5b、5c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和滤光片e8。其中，第一透镜组g1由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第一透镜e1和第二透镜e2组成；第二透镜组g2由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第三透镜e3、第四透镜e4和第五透镜e5组成；第三透镜组g3由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第六透镜e6和第七透镜e7组成。
[0107]
第一透镜e1具有负光焦度，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。第二透镜e2具有正光焦度，其物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。第三透镜e3具有正光焦度，其物侧面s5为凸面，像侧面s6为凸面。第四透镜e4具有负光焦度，其物侧面s7为凹面，像侧面s8为凹面。第五透镜e5具有正光焦度，其物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。第六透镜e6具有正光焦度，其物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。第七透镜e7具有负光焦度，其物侧面s13为凹面，像侧面s14为凹面。滤光片e8具有物侧面s15和像侧面s16。变焦镜头具有成像面s17，来自物体的光依序穿过各表面s1至s16并最终成像在成像面s17上。
[0108]
表7示出了实施例3的变焦镜头的基本参数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表8-1和表8-2示出了可用于实施例3中各非球面镜面s1、s2、s5、s6以及s9至s14的高次项系数a4、a6、a8、a
10
、a
12
、a
14
、a
16
、a
18
、a
20
、a
22
、a
24
、a
26
、a
28
和a
30
，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
[0109][0110]
表7
[0111][0112][0113]
表8-1
[0114]
面号a18a20a22a24a26a28a30s11.8005e-11-7.7889e-130.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s25.0944e-10-1.0055e-110.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s52.5281e-09-5.8031e-110.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s6-1.3763e-100.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s9-1.0477e-083.4674e-100.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s101.2481e-07-3.9920e-090.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s111.7845e-05-2.0528e-061.3582e-07-3.9287e-090.0000e 000.0000e 000.0000e 00s127.6169e-04-1.3702e-041.7349e-05-1.4630e-067.3651e-08-1.6728e-090.0000e 00s13-3.0961e-046.2261e-05-8.5204e-067.5657e-07-3.9274e-089.0398e-100.0000e 00s14-2.3044e-053.0785e-06-2.8706e-071.7716e-08-6.4963e-101.0709e-110.0000e 00
[0115]
表8-2
[0116]
下表9示出了实施例3的变焦镜头分别在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的一些参数的数值，包括：变焦镜头的有效焦距f、变焦镜头的光圈数fno、变焦镜头的最大视场角fov、变焦镜头的第一透镜组中的第一透镜的物侧面至变焦镜头的成像面沿光轴的距离ttl、变焦镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半imgh、表1中s4所在行的厚度/距离值(即，第二透镜的像侧面至光阑在光轴上的距离)d4、表1中s10所在行的厚度/距离值(即，第五透镜的像侧面至第六透镜的物侧面沿光轴的距离)d10以及表1中s14所在行的厚度/距离值(即，第七透镜的像侧面至滤光片的物侧面沿光轴的距离)d14。
[0117]
参数/镜头状态广角端中间端长焦端f(mm)12.5219.2424.03fno2.653.604.17fov(
°
)38.4025.1220.10ttl(mm)25.6525.6525.65imgh(mm)4.264.264.26d4(mm)6.883.371.30d10(mm)3.472.492.47d14(mm)3.528.0110.10
[0118]
表9
[0119]
图6a-1、图6b-1和图6c-1分别示出了实施例3的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。
图6a-2、图6b-2和图6c-2分别示出了实施例3的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6a-3、图6b-3和图6c-3分别示出了实施例3的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图6a-4、图6b-4和图6c-4分别示出了实施例3的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图6a-1至图6a-4、图6b-1至图6b-4以及图6c-1至图6c-4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。
[0120]
实施例4
[0121]
以下参照图7a、7b、7c、图8a-1至图8a-4、图8b-1至图8b-4以及图8c-1至图8c-4描述根据本技术实施例4的变焦镜头。图7a示出了根据本技术实施例4的变焦镜头在广角端状态时的结构示意图；图7b示出了根据本技术实施例4的变焦镜头在中间端状态时的结构示意图；图7c示出了根据本技术实施例4的变焦镜头在长焦端状态时的结构示意图。
[0122]
如图7a、7b、7c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和滤光片e8。其中，第一透镜组g1由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第一透镜e1和第二透镜e2组成；第二透镜组g2由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第三透镜e3、第四透镜e4和第五透镜e5组成；第三透镜组g3由沿光轴由物侧至像侧依序排列的第六透镜e6和第七透镜e7组成。
[0123]
第一透镜e1具有负光焦度，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。第二透镜e2具有正光焦度，其物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。第三透镜e3具有正光焦度，其物侧面s5为凸面，像侧面s6为凸面。第四透镜e4具有负光焦度，其物侧面s7为凹面，像侧面s8为凹面。第五透镜e5具有正光焦度，其物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。第六透镜e6具有正光焦度，其物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。第七透镜e7具有负光焦度，其物侧面s13为凹面，像侧面s14为凹面。滤光片e8具有物侧面s15和像侧面s16。变焦镜头具有成像面s17，来自物体的光依序穿过各表面s1至s16并最终成像在成像面s17上。
[0124]
表10示出了实施例4的变焦镜头的基本参数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表11-1和表11-2示出了可用于实施例4中各非球面镜面s1、s2、s5、s6以及s9至s14的高次项系数a4、a6、a8、a
10
、a
12
、a
14
、a
16
、a
18
、a
20
、a
22
、a
24
、a
26
、a
28
和a
30
，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
[0125][0126]
表10
[0127]
面号a4a6a8a10a12a14a16s1-4.3520e-033.7583e-04-2.8969e-06-6.3792e-061.2629e-06-1.3012e-077.7306e-09s2-2.7315e-033.7739e-04-2.2165e-05-1.0910e-063.0131e-07-1.0653e-08-1.8019e-09s5-6.8542e-061.0043e-04-5.2670e-052.1959e-05-5.6534e-068.9319e-07-8.5398e-08s61.0324e-02-1.1260e-031.5249e-04-2.1269e-052.4399e-06-2.0635e-071.0879e-08s91.2717e-02-1.5358e-031.8544e-04-1.9579e-052.1304e-06-3.5269e-076.0003e-08s107.9040e-044.1140e-04-1.5784e-049.9303e-05-3.6153e-058.0770e-06-1.0679e-06s112.9551e-033.7077e-04-5.3106e-044.6629e-04-2.5400e-048.9013e-05-2.0389e-05s12-4.5934e-024.1911e-02-3.5258e-022.5121e-02-1.4035e-025.9515e-03-1.8853e-03s13-3.0284e-021.2281e-02-8.8192e-037.1602e-03-4.8285e-032.4449e-03-9.0592e-04s145.8860e-04-7.7023e-036.0338e-03-3.2525e-031.2951e-03-3.8130e-048.2410e-05
[0128]
表11-1
[0129]
面号a18a20a22a24a26a28a30s1-2.4735e-103.2726e-120.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s21.8712e-10-5.2363e-120.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s54.5340e-09-1.0375e-100.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s6-2.7413e-100.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s9-5.7857e-092.2159e-100.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s107.6799e-08-2.3036e-090.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 000.0000e 00s113.0539e-06-2.9032e-071.6024e-08-3.9350e-100.0000e 000.0000e 000.0000e 00s124.3990e-04-7.4122e-058.7318e-06-6.7968e-073.1305e-08-6.4392e-100.0000e 00s132.4251e-04-4.6111e-056.0493e-06-5.1923e-072.6192e-08-5.8786e-100.0000e 00s14-1.2933e-051.4480e-06-1.1223e-075.7010e-09-1.7019e-102.2562e-120.0000e 00
[0130]
表11-2
[0131]
下表12示出了实施例4的变焦镜头分别在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的一些参数的数值，包括：变焦镜头的有效焦距f、变焦镜头的光圈数fno、变焦镜头的最大视场角fov、变焦镜头的第一透镜组中的第一透镜的物侧面至变焦镜头的成像面沿光轴
的距离ttl、变焦镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半imgh、表1中s4所在行的厚度/距离值(即，第二透镜的像侧面至光阑在光轴上的距离)d4、表1中s10所在行的厚度/距离值(即，第五透镜的像侧面至第六透镜的物侧面沿光轴的距离)d10以及表1中s14所在行的厚度/距离值(即，第七透镜的像侧面至滤光片的物侧面沿光轴的距离)d14。
[0132]
参数/镜头状态广角端中间端长焦端f(mm)12.5219.2424.03fno2.673.634.20fov(
°
)36.6623.9619.18ttl(mm)25.4625.4625.46imgh(mm)4.064.064.06d4(mm)6.593.221.20d10(mm)4.133.113.13d14(mm)3.077.469.46
[0133]
表12
[0134]
图8a-1、图8b-1和图8c-1分别示出了实施例4的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。图8a-2、图8b-2和图8c-2分别示出了实施例4的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8a-3、图8b-3和图8c-3分别示出了实施例4的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图8a-4、图8b-4和图8c-4分别示出了实施例4的变焦镜头在广角端状态、中间端状态和长焦端状态时的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图8a-1至图8a-4、图8b-1至图8b-4以及图8c-1至图8c-4可知，实施例4所给出的变焦镜头能够实现良好的成像品质。
[0135]
实施例1至实施例4中各条件式分别满足表13中所示的条件。
[0136]
条件式/实施例1234(r14-r13)/fw2.051.212.122.05ft/(fg2-fg3)1.241.331.251.23(f1-f2)/fg12.582.632.712.71(r1 r2)/(r3 r4)2.292.162.562.09f5/f32.021.652.022.04(r7 r8)/f42.411.622.702.44(n2 n4)3.823.823.823.82(ct3 ct4 ct5)/(ct1 ct2 ct6 ct7)1.451.591.561.52(f6-f7)/(f6 f7)1.872.091.991.91r11/r121.221.481.281.26
[0137]
表13
[0138]
本技术还提供一种成像装置，其设置有电子感光元件以成像，其电子感光元件可以是感光耦合元件(charge coupled device，ccd)或互补性氧化金属半导体元件(complementary metal oxide semiconductor，cmos)。成像装置可以是诸如数码相机的独
立成像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的变焦镜头。
[0139]
以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的保护范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本技术构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。