CN114690388B - 变焦镜头 - Google Patents

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CN114690388B CN202210612509.6A CN202210612509A CN114690388B CN 114690388 B CN114690388 B CN 114690388B CN 202210612509 A CN202210612509 A CN 202210612509A CN 114690388 B CN114690388 B CN 114690388B
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Abstract

本发明公开了一种变焦镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑；具有正光焦度的第一群组，具有正光焦度的第二群组，具有负光焦度的第三群组；第一群组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、具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜；第二群组沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有光焦度的第四透镜，具有正光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜；第三群组沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有正光焦度的第七透镜、具有负光焦度的第八透镜和滤光片。该变焦镜头能够实现连续变焦，同时保证了大成像靶面、高像素、高成像质量效果。

Description

变焦镜头
技术领域
本发明涉及成像镜头技术领域，特别是涉及一种变焦镜头。
背景技术
随着智能终端产品的不断升级换代，手机等便携式电子产品的镜头的发展也在突飞猛进。如今，手机等便携式电子产品为了实现变焦的拍照效果，通常采用的解决方案为“接力棒”式变焦，即通过“广角镜头、标准镜头和长焦镜头”三颗镜头的切换使用来模拟变焦效果。
然而，这种多镜头方案的弊端非常明显。首先，多颗镜头在模拟变焦效果时需要多颗镜头之间的切换，使得变焦不连贯，同时，镜头切换会导致白平衡不稳定，在使用时直观效果差强人意。其次，焦距在从广角状态切换到标准状态或是从标准状态切换到长焦状态的过程中利用的还是数码裁切变焦的原理，性能及像素上有很大损失，这些大大降低了手机等便携式电子产品的变焦体验效果。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种变焦镜头，通过改变不同群组间的间隔距离，能够实现镜头在长焦端到广角端的2.3倍光学连续变焦，且在变焦过程像素基本维持同一水平，有效减小了像素损失，同时保证了大成像靶面、高像素、高成像质量效果，能够较好地满足手机等便携式电子产品的使用需求。
本发明实施例通过以下技术方案实施上述的目的。
本发明提供了一种变焦镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑；具有正光焦度的第一群组，具有正光焦度的第二群组，具有负光焦度的第三群组；所述第一群组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、具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜；所述第二群组沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有光焦度的第四透镜，具有正光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜；所述第三群组沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有正光焦度的第七透镜、具有负光焦度的第八透镜和滤光片；其中，各透镜之间互不粘连；所述第一群组、所述第二群组、所述第三群组间各相邻群组及所述第三群组与所述成像面之间在光轴上的空气间隔可变；所述变焦镜头满足以下条件式：0.2<(T1W+T2W+T3W)/(T1T+T2T+T3T)<0.6；其中，T1W表示在广角端所述第一群组和所述第二群组在光轴上的间隔距离，T2W表示在广角端所述第二群组和所述第三群组在光轴上的间隔距离，T3W表示在广角端所述第三群组和所述成像面在光轴上的间隔距离，T1T表示在长焦端所述第一群组和所述第二群组在光轴上的间隔距离，T2T表示在长焦端所述第二群组和所述第三群组在光轴上的间隔距离，T3T表示在长焦端所述第三群组和所述成像面在光轴上的间隔距离。
现有技术通常采用“接力棒”式变焦，即通过“广角镜头、标准镜头和长焦镜头”三颗镜头的切换使用来模拟变焦效果，使得变焦不连贯，像素损失低质量成像。与现有技术相比，本发明提供的变焦镜头，通过改变各相邻群组间及第三群组和成像面之间的空气间隔，可以实现镜头连续无损变焦，同时保证了大成像靶面、高像素、高成像质量效果，能够较好地满足手机等便携式电子产品的使用需求。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明第一实施例的变焦镜头处于广角端的结构示意图；
图2为本发明第一实施例的变焦镜头处于长焦端的结构示意图；
图3为本发明第一实施例的变焦镜头处于广角端的f-tanθ畸变曲线图；
图4为本发明第一实施例的变焦镜头处于广角端的近轴场曲曲线图；
图5为本发明第一实施例的变焦镜头处于广角端的轴向色差曲线图；
图6为本发明第一实施例的变焦镜头处于长焦端的f-tanθ畸变曲线图；
图7为本发明第一实施例的变焦镜头处于长焦端的近轴场曲曲线图；
图8为本发明第一实施例的变焦镜头处于长焦端的轴向色差曲线图；
图9为本发明第二实施例的变焦镜头处于广角端的结构示意图；
图10为本发明第二实施例的变焦镜头处于长焦端的结构示意图；
图11为本发明第二实施例的变焦镜头处于广角端的f-tanθ畸变曲线图；
图12为本发明第二实施例的变焦镜头处于广角端的近轴场曲曲线图；
图13为本发明第二实施例的变焦镜头处于广角端的轴向色差曲线图；
图14为本发明第二实施例的变焦镜头处于长焦端的f-tanθ畸变曲线图；
图15为本发明第二实施例的变焦镜头处于长焦端的近轴场曲曲线图；
图16为本发明第二实施例的变焦镜头处于长焦端的轴向色差曲线图；
图17为本发明第三实施例的变焦镜头处于广角端的结构示意图；
图18为本发明第三实施例的变焦镜头处于长焦端的结构示意图；
图19为本发明第三实施例的变焦镜头处于广角端的f-tanθ畸变曲线图；
图20为本发明第三实施例的变焦镜头处于广角端的近轴场曲曲线图；
图21为本发明第三实施例的变焦镜头处于广角端的轴向色差曲线图；
图22为本发明第三实施例的变焦镜头处于长焦端的f-tanθ畸变曲线图；
图23为本发明第三实施例的变焦镜头处于长焦端的近轴场曲曲线图；
图24为本发明第三实施例的变焦镜头处于长焦端的轴向色差曲线图；
图25为第八透镜的像侧面上反曲点与光轴的垂直距离YR82的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
本发明提出一种变焦镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑；具有正光焦度的第一群组，具有正光焦度的第二群组，具有负光焦度的第三群组；
所述第一群组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、具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜；
所述第二群组沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有光焦度的第四透镜，具有正光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜；
所述第三群组沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有正光焦度的第七透镜、具有负光焦度的第八透镜和滤光片；
其中，各透镜之间互不粘连；
所述第一群组、所述第二群组、所述第三群组间各相邻群组及所述第三群组与所述成像面之间在光轴上的空气间隔可变；
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.2<(T1W+T2W+T3W)/(T1T+T2T+T3T)<0.6；（1）
其中，T1W表示在广角端所述第一群组和所述第二群组在光轴上的间隔距离，T2W表示在广角端所述第二群组和所述第三群组在光轴上的间隔距离，T3W表示在广角端所述第三群组和所述成像面在光轴上的间隔距离，T1T表示在长焦端所述第一群组和所述第二群组在光轴上的间隔距离，T2T表示在长焦端所述第二群组和所述第三群组在光轴上的间隔距离，T3T表示在长焦端所述第三群组和所述成像面在光轴上的间隔距离。
满足上述条件式（1），通过合理分配广角状态及长焦状态下第一群组、第二群组、第三群组及成像面间各相邻群组在光轴上的间隔距离，从而保证镜头在连续变焦过程中，具有良好的成像质量，使镜头具有优秀的变焦能力，同时有利于减小变焦镜头在变焦过程中变焦组的移动量，降低驱动变焦马达的设计难度。
本发明的变焦镜头通过改变第一群组和第二群组在光轴上的间隔距离、第二群组和第三群组在光轴上的间隔距离、第三群组与成像面在光轴上的间隔距离，能够使镜头在广角端和长焦端之间实现连续无损变焦。
具体地，在本发明实施例中，所述第一透镜的物侧面为凸面；所述第二透镜的像侧面为凹面；所述第三透镜的物侧面为凹面，所述第三透镜的像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凹面，所述第四透镜的像侧面在近光轴处为凸面；所述第五透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第五透镜的像侧面为凸面；所述第六透镜的物侧面为凹面，所述第六透镜的像侧面为凸面；所述第七透镜的物侧面为凹面，所述第七透镜的像侧面为凸面；所述第八透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述第八透镜的像侧面在近光轴处为凹面；
其中，所述变焦镜头包含至少一个非球面镜片。
在一些实施方式中，所述第四透镜具有负光焦度，所述第一透镜的像侧面为凹面，所述第二透镜的物侧面为凸面。在另一些实施方式中，所述第四透镜具有正光焦度，所述第一透镜的像侧面为凸面，所述第二透镜的物侧面为凹面。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
1.3<fT/fW<2.3；（2）
其中，fT表示所述变焦镜头在长焦端的有效焦距，fW表示所述变焦镜头在广角端的有效焦距。
满足上述条件式（2），能够使变焦镜头具有较广的变焦范围，可实现从长焦端到广角端的2.3倍光学连续变焦，且保证在广角状态变焦至长焦状态过程中实现画质无损变焦，一定程度上提升了用户的拍摄体验。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
1.1<TLT/TLW<1.8；（3）
其中，TLT表示在长焦端所述第一透镜的物侧面到所述成像面在光轴上的距离，TLW表示在广角端所述第一透镜的物侧面到所述成像面在光轴上的距离。
满足上述条件式（3），在广角端与长焦端的切换过程中，控制两种状态下的总长变化量比值，可以减小整个镜头的总长，从而减小模组的体积，节省安装空间。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
2<fQ1/fW<50；（4）
其中，fQ1表示所述第一群组的组合焦距，fW表示所述变焦镜头在广角端的有效焦距。当fQ1/fW的值超上限时，第一群组的偏折能力过弱，适用于矫正各类像差，但变焦***的总长过长，透镜口径过大，镜头难以实现小型化；当fQ1/fW的值超过下限时，第一群组的偏折能力过强，这时总长能够缩小，但场曲无法得到良好均衡，同时在广角端易呈现桶形畸变，影响成像质量。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.2<fQ2/fT<0.65；（5）
其中，fQ2表示所述第二群组的组合焦距，fT表示所述变焦镜头在长焦端的有效焦距。
满足上述条件式（5），合理分配第二群组的焦距，有利于更好矫正长焦端状态下的球差，同时缩短长焦状态的总长，能够更好维持***的小型化。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
-0.5<fQ3/(fW+fT)<-0.2；（6）
其中，fQ3表示所述第三群组的组合焦距，fT表示所述变焦镜头在长焦端的有效焦距，fW表示所述变焦镜头在广角端的有效焦距。
满足上述条件式（6），通过合理分配第三群组的焦距，有利于***在变焦过程中像差的均衡，使其在变焦过程中均有良好的成像效果。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.8<IHW/IHT<1.4；（7）
其中，IHW表示所述变焦镜头在广角端的实际半像高，IHT表示所述变焦镜头在长焦端的实际半像高。
满足上述条件式（7），保证光学***在进行连续变焦过程中成像圆大小趋于稳定，像素实现连续无损变化，保证广角端与长焦端图像的拍摄效果。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
2.5<(fT+fW)/ΣCT18<7.5；（8）
其中，fT表示所述变焦镜头在长焦端的有效焦距，fW表示所述变焦镜头在广角端的有效焦距，ΣCT18表示所述第一透镜到所述第八透镜在光轴上的厚度总和。
满足上述条件式（8），通过合理分配各个透镜的中心厚度，在满足加工制作的同时保证较好的变焦效果，同时缩短镜头总长。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.05<BFLW/TLW<0.2；（9）
其中，BFLW表示所述变焦镜头在广角端的后焦距，TLW表示在广角端所述第一透镜的物侧面到所述成像面在光轴上的距离。
满足上述条件式（9），在广角状态的配置下得到较短的后焦距，以进一步将光学***小型化。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.2<BFLT/TLT<0.7；（10）
其中，BFLT表示所述变焦镜头在长焦端的后焦距，TLT表示在长焦端所述第一透镜的物侧面到所述成像面在光轴上的距离。
满足上述条件式（10），在长焦状态的配置下得到较短的后焦距，以进一步将光学***小型化。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.1<(R61-R62)/(R61+R62)<0.5；（11）
其中，R61表示所述第六透镜的物侧面的曲率半径，R62表示所述第六透镜的像侧面的曲率半径。
满足上述条件式（11），调整第六透镜两个表面在近光轴处的面形，可减缓第六透镜的形状变化，降低杂散光的产生，且提高透镜的可制造性。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
-7<(R81-R82)/(R81+R82)<-1；（12）
其中，R81表示所述第八透镜的物侧面的曲率半径，R82表示所述第八透镜的像侧面的曲率半径。
满足上述条件式（12），可调整第八透镜的面形，以修正离轴像差，并让光线于第八透镜能有适当的入射及出射角度，有助于增大成像面的面积，同时可以有效控制镜片的边缘角度，有效减小炫光的产生。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.5<YR82/IHW<0.8；（13）
其中，YR82表示所述第八透镜的像侧面上反曲点与光轴的垂直距离，YR82的示意图可以参见图25所示，IHW表示所述变焦镜头在广角端的实际半像高。满足上述条件式（13），能够合理的设置第八透镜的像侧面上反曲点位置，能够更好修正轴外视场的慧差及场曲，有利于提升成像质量。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
0.01mm3<CT2×CT3×CT7<0.06mm3；（14）
其中，CT2表示所述第二透镜在光轴上的厚度，CT3表示所述第三透镜在光轴上的厚度，CT7表示所述第七透镜在光轴上的厚度。满足上述条件式（14），合理控制第二透镜、第三透镜、第七透镜的中心厚度，在满足成型制作要求的前提下，有助于缩短***总长。
在一些实施方式中，所述变焦镜头满足以下条件式：
1.5<ET8/CT8<3.9；（15）
其中，ET8表示所述第八透镜的边缘厚度，CT8表示所述第八透镜在光轴上的厚度。满足上述条件式（15），通过合理控制第八透镜的厚薄比，可以避免成型过程中因镜片厚薄比过大导致镜片边缘塑胶填充快造成镜片困气现象，最终产品出现熔接线，影响成像效果；同时厚薄比过小会使***总长变长，不利于实现小型化。
作为一种实施方式，所述变焦镜头中至少包含一片非球面镜片，具体地，可以采用全塑胶非球面镜片，也可以采用玻塑混合搭配，均能取得良好的成像效果；在本发明中，为了更好减小镜头的体积及重量，采用八片塑胶非球面镜片结构，可以有效降低成本，修正像差，提供更高性价比的光学性能产品。
在本发明所有实施方式中，为实现镜头在广角端和长焦端之间的连续无损变焦，主要是通过调节改变各群组及成像面之间的空气间隔距离来实现，各群组内部的透镜之间的空气间隔保持不变；在调节三个群组及成像面之间的间隔距离时，所述变焦镜头均能够实现很好的成像品质，且在变焦过程中镜头成像靶面始终大于芯片感光面积，像素不会有损失；而且能够匹配50M/108M的成像芯片实现超高清成像，极大提高用户的体感效果。
需要说明的是，当变焦镜头在广角端时，焦距较短，拍摄的视场角大，但远景成像不是很清晰，因此广角端一般用于拍近景尤其是大场面的近景；当变焦镜头在长焦端时，焦距长，拍摄的视场角小，但能把远处的东西拍的很清晰，因此长焦端一般用于拍远景，尤其是局部特写。本发明的变焦镜头能够实现从长焦端到广角端的2.3倍光学连续无损变焦，可以满足用户不同的使用场景及拍摄需求。
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。
在本发明各个实施例中，当透镜采用非球面透镜时，非球面镜头的表面形状均满足下列方程：
Figure 778677DEST_PATH_IMAGE001
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距离非球面顶点的距离矢高，c为表面的近轴曲率，k为二次曲面系数，A2i为第2i阶的非球面面型系数。
第一实施例
请参阅图1、图2所示，分别为本发明第一实施例中提供的变焦镜头100在广角端与长焦端的结构示意图，从图中可以看出，该变焦镜头100沿光轴从物侧到成像面S19依次包括：光阑ST、具有正光焦度的第一群组Q1、具有正光焦度的第二群组Q2、具有负光焦度的第三群组Q3。
其中，第一群组Q1从物侧到成像面依次包括第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3；第二群组Q2从物侧到成像面依次包括第四透镜L4和第五透镜L5和第六透镜L6；第三群组Q3从物侧到成像面依次包括第七透镜L7和第八透镜L8以及滤光片G1。
具体地，第一透镜L1具有正光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，第二透镜的物侧面S3为凸面，第二透镜的像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有负光焦度，第三透镜的物侧面S5为凹面，第三透镜的像侧面S6为凸面；
第四透镜L4具有负光焦度，第四透镜的物侧面S7为凹面，第四透镜的像侧面S8在近光轴处为凸面；
第五透镜L5具有正光焦度，第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凸面，第五透镜的像侧面S10为凸面；
第六透镜L6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凹面，第六透镜的像侧面S12为凸面；
第七透镜L7具有正光焦度，第七透镜的物侧面S13为凹面，第七透镜的像侧面S14为凸面；
第八透镜L8具有负光焦度，第八透镜的物侧面S15在近光轴处为凹面，第八透镜的像侧面S16在近光轴处为凹面；
滤光片G1的物侧面为S17、像侧面为S18。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8均为塑胶非球面镜片。
具体的，本实施例提供的变焦镜头100的各透镜的设计参数如表1所示。
表1
Figure 842448DEST_PATH_IMAGE002
其中，第一群组Q1和第二群组Q2在光轴上的间隔距离为T1，第二群组Q2和第三群组Q3在光轴上的间隔距离为T2，第三群组Q3和成像面S19的间隔距离为T3，通过改变各相邻群组的间隔距离T1、T2、T3来实现所述变焦镜头从广角状态到长焦状态或者从长焦状态到广角状态的连续无损变焦。
表2示出了实施例1的变焦镜头100处于广角状态（即广角端）和长焦状态（即长焦端）时相邻两群组及成像面在所述光轴上的间隔距离T1-T3的具体参数值，以及所述变焦镜头在该状态下的焦距及最大视场角。
表2
Figure 306927DEST_PATH_IMAGE003
本实施例中，变焦镜头100中各个透镜的非球面参数如表3所示。
表3
Figure 506964DEST_PATH_IMAGE004
请参照图3至图5以及图6至图8，所示分别为变焦镜头100在长焦端与广角端的f-tanθ畸变曲线图、近轴场曲曲线、轴向色差曲线图。从图3与图6可以看出长焦端和广角端的光学畸变控制在±2%以内，说明变焦镜头100在整个变焦过程中畸变均得到良好的矫正；从图4与图7中可以看出长焦端与广角端场曲控制在±0.07mm以内，说明变焦镜头100在变焦过程中场曲均矫正较好；从图5与图8中可以看出长焦端和广角端不同波长处的轴向色差控制在±0.04毫米以内，说明变焦镜头100在变焦过程中轴向色差均得到良好的矫正；从图3至图5以及图6至图8可以看出变焦镜头100在整个变焦过程中像差得到较好平衡，具有良好的光学成像质量。
第二实施例
请参阅图9、图10所示，分别为本发明第二实施例中提供的变焦镜头200在广角端与长焦端的结构示意图，本实施例当中的变焦镜头200与第一实施例当中的变焦镜头100大抵相同，不同之处在于，变焦镜头200中的第一透镜的像侧面S2为凸面；第二透镜的像侧面S4为凹面；第四透镜L4具有正光焦度；以及各个镜片间的厚度及空气间隔等相关参数存在差异。
具体的，本实施例提供的变焦镜头200的各透镜的设计参数如表4所示。
表4
Figure 31487DEST_PATH_IMAGE005
表5示出了实施例2的变焦镜头200处于广角状态（即广角端）和长焦状态（即长焦端）时相邻两群组及成像面在所述光轴上的间隔距离T1-T3的具体参数值，以及所述变焦镜头在该状态下的焦距及最大视场角。
表5
Figure 319904DEST_PATH_IMAGE006
本实施例中，变焦镜头200中各个透镜的非球面参数如表6所示。
表6
Figure 588074DEST_PATH_IMAGE007
请参照图11至图13以及图14至图16，所示分别为变焦镜头200的长焦端与广角端的f-tanθ畸变曲线图、近轴场曲曲线、轴向色差曲线图。从图11与图14可以看出长焦端和广角端的光学畸变控制在±2%以内，说明变焦镜头200在变焦过程中畸变均得到良好的矫正；从图12与图15中可以看出长焦端与广角端场曲控制在±0.15mm以内，说明变焦镜头200在变焦过程中场曲均矫正较好；从图13与图16中可以看出长焦端和广角端不同波长处的轴向色差控制在±0.05毫米以内，说明变焦镜头200的轴向色差在变焦过程中均得到良好的矫正；从图11至图13以及图14至图16可以看出变焦镜头200在变焦过程中像差得到较好平衡，具有良好的光学成像质量。
第三实施例
请参阅图17、图18所示，分别为本发明第三实施例中提供的变焦镜头300在广角端与长焦端的结构示意图，本实施例当中的变焦镜头300与第一实施例当中的变焦镜头100大抵相同，不同之处在于，各个镜片间的厚度及空气间隔等相关参数存在差异。
具体的，本实施例提供的变焦镜头300的各透镜的设计参数如表7所示。
表7
Figure 642618DEST_PATH_IMAGE008
表8示出了实施例3的变焦镜头300处于广角状态（即广角端）和长焦状态（即长焦端）时相邻两群组及成像面在所述光轴上的间隔距离T1-T3的具体参数值，以及所述变焦镜头在该状态下的焦距及最大视场角。
表8
Figure 338042DEST_PATH_IMAGE009
本实施例中，变焦镜头300中各个透镜的非球面参数如表9所示。
表9
Figure 110826DEST_PATH_IMAGE010
请参照图19至图21以及图22至图24，所示分别为变焦镜头300的长焦端与广角端的f-tanθ畸变曲线图、近轴场曲曲线、轴向色差曲线图。从图19与图22可以看出长焦端和广角端的光学畸变控制在±2%以内，说明变焦镜头300在变焦过程中畸变均得到良好的矫正；从图20与图23中可以看出长焦端与广角端场曲控制在±0.17mm以内，说明变焦镜头300在变焦过程中场曲均矫正较好；从图21与图24中可以看出长焦端和广角端不同波长处的轴向色差控制在±0.05毫米以内，说明变焦镜头300在变焦过程中轴向色差均得到良好的矫正；从图19至图21以及图22至图24可以看出变焦镜头300在变焦过程中像差得到较好平衡，具有良好的光学成像质量。
请参阅表10，所示为上述三个实施例中提供的变焦镜头分别对应的光学特性，包括变焦镜头在广角端的视场角2θW、焦距fW、光学总长TLW、实际半像高IHW；变焦镜头在长焦端的视场角2θT、焦距fT、光学总长TLT、实际半像高IHT以及与前述的每个条件式对应的相关数值。
表10
Figure 917108DEST_PATH_IMAGE011
从以上各个实施例中的变焦镜头在广角端与长焦端的f-tanθ畸变曲线、场曲曲线以及轴向色差曲线图可以看出，本发明实施例中提供的变焦镜头能够搭配大靶面感光芯片实现连续变焦且无损像素，同时在整个变焦过程中均具有良好的解像力及小型化的优点。
与现有技术相比，本发明提供的变焦镜头至少具有以下优点：
（1）将光阑前置设计，即光阑设置在第一透镜之前，有利于减小变焦镜头的头部尺寸；同时，光阑位于光学***的前端位置，可以使光学***的总长更短，有利于缩小镜头在整机空间的占比；并且光阑位置不受变焦时组件位置移动影响，可降低变焦模组设计难度。
（2）通过合理分配三个群组的光焦度占比，并通过调节改变各群组及成像面之间的空气间隔距离来实现镜头的连续无损变焦且保持高成像质量，同时通过合理搭配各透镜的焦距及面型、中心厚度、轴上间距等，可有效地汇聚入射光线、降低变焦镜头的光学总长并提高镜头的可加工性。
综上所述，本发明提供的变焦镜头，由于各群组的光焦度设置合理，以及群组内各透镜的光焦度、面型、厚度、间距等搭配合理，使得通过改变三个群组及成像面之间的空气间隔距离，能够实现镜头在长焦端到广角端的2.3倍光学连续无损变焦，且在变焦过程中镜头成像靶面始终大于芯片感光面积，像素不会有损失；同时能够匹配50M/108M的成像芯片实现超高清成像，极大提高用户的体感效果。
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，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种变焦镜头，其特征在于，共三个群组，沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑；具有正光焦度的第一群组，具有正光焦度的第二群组，具有负光焦度的第三群组；
所述第一群组共三片透镜，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、具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜；
所述第二群组共三片透镜，沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有光焦度的第四透镜，具有正光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜；
所述第三群组共两片透镜，沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有正光焦度的第七透镜、具有负光焦度的第八透镜和滤光片；
其中，各透镜之间互不粘连；
所述第一群组、所述第二群组、所述第三群组间各相邻群组及所述第三群组与所述成像面之间在光轴上的空气间隔可变；
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.2<(T1W+T2W+T3W)/(T1T+T2T+T3T)<0.6；
其中，T1W表示在广角端所述第一群组和所述第二群组在光轴上的间隔距离，T2W表示在广角端所述第二群组和所述第三群组在光轴上的间隔距离，T3W表示在广角端所述第三群组和所述成像面在光轴上的间隔距离，T1T表示在长焦端所述第一群组和所述第二群组在光轴上的间隔距离，T2T表示在长焦端所述第二群组和所述第三群组在光轴上的间隔距离，T3T表示在长焦端所述第三群组和所述成像面在光轴上的间隔距离。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于：
所述第一透镜的物侧面为凸面；
所述第二透镜的像侧面为凹面；
所述第三透镜的物侧面为凹面，所述第三透镜的像侧面为凸面；
所述第四透镜的物侧面为凹面，所述第四透镜的像侧面在近光轴处为凸面；
所述第五透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第五透镜的像侧面为凸面；
所述第六透镜的物侧面为凹面，所述第六透镜的像侧面为凸面；
所述第七透镜的物侧面为凹面，所述第七透镜的像侧面为凸面；
所述第八透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述第八透镜的像侧面在近光轴处为凹面；
其中，所述变焦镜头包含至少一个非球面镜片。
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：
1.3<fT/fW<2.3；
其中，fT表示所述变焦镜头在长焦端的有效焦距，fW表示所述变焦镜头在广角端的有效焦距。
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：
1.1<TLT/TLW<1.8；
其中，TLT表示在长焦端所述第一透镜的物侧面到所述成像面在光轴上的距离，TLW表示在广角端所述第一透镜的物侧面到所述成像面在光轴上的距离。
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：
2<fQ1/fW<50；
其中，fQ1表示所述第一群组的组合焦距，fW表示所述变焦镜头在广角端的有效焦距。
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：
0.2<fQ2/fT<0.65；
其中，fQ2表示所述第二群组的组合焦距，fT表示所述变焦镜头在长焦端的有效焦距。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下条件式：
-0.5<fQ3/(fW+fT)<-0.2；
其中，fQ3表示所述第三群组的组合焦距，fT表示所述变焦镜头在长焦端的有效焦距，fW表示所述变焦镜头在广角端的有效焦距。
8.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：
0.8<IHW/IHT<1.4；
其中，IHW表示所述变焦镜头在广角端的实际半像高，IHT表示所述变焦镜头在长焦端的实际半像高。
9.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下条件式：
2.5<(fT+fW)/ΣCT18<7.5；
其中，fT表示所述变焦镜头在长焦端的有效焦距，fW表示所述变焦镜头在广角端的有效焦距，ΣCT18表示所述第一透镜到所述第八透镜在光轴上的厚度总和。
10.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第四透镜具有负光焦度，所述第一透镜的像侧面为凹面，所述第二透镜的物侧面为凸面。
11.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第四透镜具有正光焦度，所述第一透镜的像侧面为凸面，所述第二透镜的物侧面为凹面。
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