CN217385974U

CN217385974U - 变焦镜头

Info

Publication number: CN217385974U
Application number: CN202121761834.6U
Authority: CN
Inventors: 胡可欣; 梁伟朝; 凌云辉
Original assignee: Sunny Optics Zhongshan Co Ltd
Current assignee: Sunny Optics Zhongshan Co Ltd
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2031-07-30

Abstract

本实用新型涉及一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的具有正光焦度的第一透镜群(G1)、具有负光焦度的第二透镜群(G2)、光阑(STOP)、具有正光焦度的第三透镜群(G3)、具有正光焦度的第四透镜群(G4)以及具有正光焦度的第五透镜群(G5)，所述第二透镜群(G2)可沿光轴从物侧向像侧移动，完成从广角端向长焦端的变倍，所述第四透镜群(G4)可沿光轴移动，以校正变倍过程中像面位置的变化，所述第二透镜群(G2)由四枚透镜组成，所述第五透镜群(G5)由一枚透镜组成。本实用新型的变焦镜头具有大倍率、广视野、低成本、分辨率可达4k以上的特点。

Description

变焦镜头

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种变焦镜头。

背景技术

随着CCD或CMOS等芯片技术的发展以及人们对视频会议图像质量要求的提高，对相配套的光学***的成像质量的要求也越来越高。为了满足这种趋势，对于搭载在视频会议类产品上的光学镜头也进一步要求高分辨率、大倍率、低畸变等性能。但是，现有的大倍率变焦镜头仍存在一些性能缺陷，从而限制其使用场景。例如，广角端角度不够大，导致拍摄范围有限；长焦端倍率不够大，导致放大作用不足；可对焦物距范围不够广，导致使用场景有限；光圈较小，导致不能满足低照度环境的拍摄需求；解像力不足，导致分辨率较低等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变焦镜头。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的具有正光焦度的第一透镜群、具有负光焦度的第二透镜群、光阑、具有正光焦度的第三透镜群、具有正光焦度的第四透镜群以及具有正光焦度的第五透镜群，所述第二透镜群可沿光轴从物侧向像侧移动，完成从广角端向长焦端的变倍，所述第四透镜群可沿光轴移动，以校正变倍过程中像面位置的变化，所述第二透镜群由四枚透镜组成，所述第五透镜群由一枚透镜组成。

根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜群中至少具有两枚正透镜、一枚负透镜；

所述第一透镜群最靠近物侧的透镜为凸凹形透镜，且光焦度为负。

根据本实用新型的一个方面，所述第二透镜群中至少具有一枚正透镜、两枚负透镜、一枚塑胶透镜；

所述第二透镜群最靠近物侧的透镜为凸凹形透镜，且光焦度为负。

根据本实用新型的一个方面，所述第三透镜群由三枚透镜组成，其中至少具有一枚正透镜、一枚负透镜、一枚塑胶透镜；

所述第三透镜群最靠近像侧的透镜的光焦度为负，且像侧面为凹面。

根据本实用新型的一个方面，所述第四透镜群中至少具有两枚正透镜、一枚负透镜；

所述第四透镜群中，最靠近物侧的透镜光焦度为正；最靠近像侧的透镜光焦度为负，且像侧面为凹面。

根据本实用新型的一个方面，所述第五透镜群中的透镜光焦度为正，且像侧面近轴区为凸面。

根据本实用新型的一个方面，满足以下关系式：

4.5≤(d_12t-d_12w)/fw≤10；

其中，d_12t为所述变焦镜头在长焦端时所述第一透镜群最后一个面到所述第二透镜群第一个面的距离，d_12w为所述变焦镜头在广角端时所述第一透镜群最后一个面到所述第二透镜群第一个面的距离，fw为所述变焦镜头广角端的焦距。

根据本实用新型的一个方面，满足以下关系式：

2≤TTL/(d_12t-d_12w)≤4；

其中，d_12t为所述变焦镜头在长焦端时所述第一透镜群最后一个面到所述第二透镜群第一个面的距离，d_12w为所述变焦镜头在广角端时所述第一透镜群最后一个面到所述第二透镜群第一个面的距离，TTL为所述第一透镜群第一个面到成像面的距离。

根据本实用新型的一个方面，所述第二透镜群的焦距f2和所述变焦镜头广角端的焦距fw满足以下关系：1≤|f2|/fw≤4。

根据本实用新型的一个方面，所述第三透镜群的焦距f3和所述变焦镜头广角端的焦距fw满足以下关系：4≤f3/fw≤8。

根据本实用新型的一个方面，满足以下关系式：

30≤|V1_正-V1_负|≤75；

其中，V1_正为所述第一透镜群中靠近物侧的正透镜的阿贝数，V1_负为所述第一透镜群中的负透镜的阿贝数。

根据本实用新型的一个方面，所述第二透镜群中至少两枚透镜的材质为高折射率玻璃，且折射率ND_i满足以下条件：ND_i≥1.75。

根据本实用新型的一个方面，所述第三透镜群中至少一枚透镜的材质为低色散玻璃，且阿贝数VD_j和折射率ND_j分别满足以下条件：65≤VD_j≤100；1.4≤ND_j≤1.60。

根据本实用新型的方案，提供一种大倍率、大光圈、广视野、低成本、分辨率达4k以上的玻塑混合的变焦镜头，通过合理配置变焦镜头各个群组的光焦度的正负性，可以使得倍率变化范围达到18～30倍，可在视频会议类场合使用。

根据本实用新型的一个方案，第二透镜群由四枚透镜组成，可以保证镜头在变焦全程的清晰成像以及在变倍过程中像质的一致性，同时可降低广角端的像差及公差敏感度。

根据本实用新型的一个方案，通过合理设置变焦镜头在长焦端和广角端时第一透镜群最后一个面到第二透镜群第一个面的距离与镜头广角端焦距的关系，可以避免一群与二群间产生的像差增大，镜头解像力的下降，镜头体积的增大以及设计成本的增加。

根据本实用新型的一个方案，通过合理设置变焦镜头在长焦端和广角端时第一透镜群最后一个面到第二透镜群第一个面的距离与镜头总长的关系，可以避免镜头体积增大，设计成本的增加，变倍效率低，一群与二群间产生的像差增大，镜头解像力的下降以及群组公差敏感度变差。

根据本实用新型的一个方案，通过合理设置第二透镜群的焦距和镜头广角端焦距的关系，可以避免长焦端的像差平衡受到限制，解像力提升困难，镜头难以兼顾大倍率变焦与小体积要求。

根据本实用新型的一个方案，通过合理设置第三透镜群的焦距与镜头广角端焦距的关系，可以避免第三透镜群的公差敏感度变差，产品解像一致性差，镜头的体积(长度)加大，从而有利于实现镜头的小体积。

根据本实用新型的一个方案，通过合理设置第一透镜群中靠近物侧的正透镜的阿贝数和第一透镜群中的负透镜的阿贝数的关系，可实现广角端与长焦端色差的校正，达到变焦全程色差的合理平衡。

根据本实用新型的一个方案，通过使第二透镜群具有两枚以上的高折射率玻璃，并使这些高折射率透镜的折射率大于一定数值，可以有效减小广角端大入射角度光线产生的场曲与像散，全面提升广角端的解像力。

根据本实用新型的一个方案，通过使第三透镜群中包含一枚以上的低色散玻璃，并使低色散透镜的折射率和阿贝数满足一定条件，可以合理的平衡第一透镜群与第二透镜群产生的色差，全面提升变焦全程的解像力。

附图说明

图1和图2分别示意性表示本实用新型的第一种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)和长焦端(T)的结构图；

图3示意性表示本实用新型的第一种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)；

图4示意性表示本实用新型的第一种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时长焦端(T)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)；

图5和图6分别示意性表示本实用新型的第二种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)和长焦端(T)的结构图；

图7示意性表示本实用新型的第二种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)；

图8示意性表示本实用新型的第二种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时长焦端(T)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)；

图9和图10分别示意性表示本实用新型的第三种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)和长焦端(T)的结构图；

图11示意性表示本实用新型的第三种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)；

图12示意性表示本实用新型的第三种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时长焦端(T)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)；

图13和图14分别示意性表示本实用新型的第四种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)和长焦端(T)的结构图；

图15示意性表示本实用新型的第四种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)；

图16示意性表示本实用新型的第四种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时长焦端(T)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)；

图17和图18分别示意性表示本实用新型的第五种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)和长焦端(T)的结构图；

图19示意性表示本实用新型的第五种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时广角端(W)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)；

图20示意性表示本实用新型的第五种实施方式的变焦镜头在物距为无限远时长焦端(T)的位置色差(左)、倍率色差(中)、畸变图(右)。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员而言，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。

在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

参见图1，本实用新型的变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的具有正光焦度的第一透镜群G1、具有负光焦度的第二透镜群G2、光阑STOP、具有正光焦度的第三透镜群G3、具有正光焦度的第四透镜群G4以及具有正光焦度的第五透镜群G5。其中，第二透镜群G2可沿光轴从物侧向像侧移动，完成从广角端向长焦端的变倍，第四透镜群G4可沿光轴移动，以校正变倍过程中像面位置的变化。本实用新型中，第二透镜群G2由四枚透镜组成，第五透镜群G5由一枚透镜组成。如此，本实用新型的变焦镜头可实现18～30倍的大倍率变化范围。

本实用新型中，第一透镜群G1中至少具有两枚正透镜、一枚负透镜。第一透镜群G1最靠近物侧的透镜为凸凹形透镜，且光焦度为负。具体的，第一透镜群G1包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3。

本实用新型中，第二透镜群G2中至少具有一枚正透镜、两枚负透镜、一枚塑胶透镜。第二透镜群G2最靠近物侧的透镜为凸凹形透镜，且光焦度为负。具体的，第二透镜群G2包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。

本实用新型中，第三透镜群G3由三枚透镜组成，其中至少具有一枚正透镜、一枚负透镜、一枚塑胶透镜。第三透镜群G3最靠近像侧的透镜的光焦度为负，且像侧面为凹面。具体的，第三透镜群G3包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10。

本实用新型中，第四透镜群G4中至少具有两枚正透镜、一枚负透镜。第四透镜群G4中，最靠近物侧的透镜光焦度为正；最靠近像侧的透镜光焦度为负，且该透镜像侧面为凹面。具体的，第四透镜群G4包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第十一透镜L11、第十二透镜L12和第十三透镜L13。

本实用新型中，第五透镜群G5中的透镜光焦度为正，且像侧面近轴区为凸面。具体的，第五透镜群G5仅包含第十四透镜L14。

本实用新型中，变焦镜头满足以下关系式：4.5≤(d_12t-d_12w)/fw≤10。其中，d_12t为变焦镜头在长焦端时第一透镜群G1最后一个面到第二透镜群G2第一个面的距离，d_12w为变焦镜头在广角端时第一透镜群G1最后一个面到第二透镜群G2第一个面的距离，fw为变焦镜头广角端的焦距。小于此关系式下限，则第一透镜群G1与第二透镜群G2间产生的像差会增大，镜头解像力下降；大于此关系式上限，则镜头体积会增大，设计成本会增加。

本实用新型中，变焦镜头满足以下关系式：2≤TTL/(d_12t-d_12w)≤4。其中，d_12t为变焦镜头在长焦端时第一透镜群G1最后一个面到第二透镜群G2第一个面的距离，d_12w为变焦镜头在广角端时第一透镜群G1最后一个面到第二透镜群G2第一个面的距离，TTL为第一透镜群G1第一个面到成像面的距离。小于此关系式下限，镜头体积会增大，设计成本会增加，变倍效率低；大于此关系式上限，第一透镜群G1与第二透镜群G2间产生的像差会增大，镜头的解像力会下降，群组公差敏感度变差。

本实用新型中，第二透镜群G2的焦距f2和变焦镜头广角端的焦距fw满足以下关系：1≤|f2|/fw≤4。小于此关系式下限，长焦端的像差平衡会受到限制，解像力提升困难；大于此关系式上限值，镜头难以兼顾大倍率变焦与小体积要求。

本实用新型中，第三透镜群G3的焦距f3和变焦镜头广角端的焦距fw满足以下关系：4≤f3/fw≤8。小于此关系式下限，第三透镜群G3的公差敏感度会变差，产品解像一致性差；大于此关系式上限，则镜头的体积(长度)加大，不利于实现镜头的小体积。

本实用新型中，变焦镜头满足以下关系式：30≤|V1_正-V1_负|≤75。其中，V1_正为第一透镜群G1中靠近物侧的正透镜的阿贝数(相对于d光)，V1_负为第一透镜群G1中的负透镜的阿贝数(相对于d光)。满足此关系式，可实现广角端与长焦端色差的校正，达到变焦全程色差的合理平衡。

本实用新型中，第二透镜群G2中至少两枚透镜的材质为高折射率玻璃，且折射率ND_i满足以下条件：ND_i≥1.75。满足此条件，可以有效减小广角端大入射角度光线产生的场曲与像散，全面提升广角端的解像力。

本实用新型中，第三透镜群G3中至少一枚透镜的材质为低色散玻璃，且阿贝数VD_j和折射率ND_j分别满足以下条件：65≤VD_j≤100；1.4≤ND_j≤1.60。低色散玻璃的引入，可以合理的平衡第一透镜群与第二透镜群产生的色差，全面提升变焦全程的解像力。

综上所述，本实用新型的变焦镜头采用玻塑混合的透镜结构，合理的分布异常色散玻璃和高折射率玻璃，达到高质量的成像效果，在保证较大的放大倍率的同时降低设计成本。本镜头具有优良的解像力，分辨率达4K以上，广角端视野范围广阔，可达70度以上，长焦端放大倍率高，对拍摄物体具有较大的放大作用，变倍倍率高，从广角端到长焦端，倍率变化范围可达18X-30X。并且，变焦镜头在变焦全程畸变低，保证拍摄画面变形量少。还可对焦物距范围广，变焦全程可保证物距0.1m到无穷远均可清晰对焦，成像效果好。另外，本镜头单部品及组装公差较好，有良好的制造性。

以下以五组实施方式来具体说明本实用新型的变焦镜头。在下列各实施方式中，利用surf1、surf2、…、surfN来表示各透镜的面，光阑记为STOP。

式中，z为沿光轴方向，垂直于光轴的高度为h的位置处曲面到顶点的轴向距离；c表示非球面曲面顶点处的曲率；k为圆锥系数；A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆分别表示四阶、六阶、八阶、十二阶、十四阶、十六阶非球面系数。

具体符合上述条件式的各实施方式的参数如下表1所示：

表1

第一种实施方式

参见图1和图2，在本实施方式中，TTL＝101.81mm；FNO(WIDE)＝1.60；广角端焦距fw＝4.558mm；长焦端焦距ft＝92.664mm。第二透镜群G2中的第四透镜L4和第七透镜L7的材质为高折射率玻璃，二者的折射率分别为：Nd_L4＝1.91；Nd_L7＝2.00。第三透镜群G3中的第八透镜L8的材质为低色散玻璃，其折射率和阿贝数分别为：Nd_L8＝1.44；Vd_L8＝95.10。

本实施方式的变焦镜头的各透镜的参数包括表面类型(Type)、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料的折射率(Nd)、阿贝数(Vd)、半口径(Semi-Diameter)，如下表2所示：

表2

本实施方式的变焦镜头中的非球面透镜的参数如下表3所示：

conic

4th

6th

8th

10th

12th

surf8

0

-3.78E-04

1.05E-06

-3.75E-07

8.74E-09

-1.57E-10

surf9

0

-5.74E-04

1.64E-07

-3.62E-07

4.51E-09

-5.43E-11

surf16

0

-1.19E-05

1.25E-06

4.67E-08

-5.15E-10

surf17

0

1.17E-04

2.25E-06

5.34E-08

-4.46E-10

surf25

0

8.72E-04

1.74E-05

-5.21E-07

-1.72E-08

7.35E-10

surf26

0

1.07E-03

1.68E-05

-1.45E-07

-3.98E-08

1.25E-09

表3

本实施方式的变焦镜头的变倍数据如下表4所示：

Thickness	广角端	长焦端
			D5	1.00	36.54
D12	36.54	1.00
			D19	4.58	2.17
D24	7.04	9.45

表4

结合图3和图4可知，本实施方式的变焦镜头经过群组之间以及群内单镜片之间结构的合理搭配，在使用玻塑混合镜片的低成本下，实现像差和色差的同步校正，达成全焦段的高质量成像。有变焦倍率大、畸变低、可对焦物距范围广、广角端视野范围广等优点。

第二种实施方式

参见图5和图6，在本实施方式中，TTL＝113.76mm；FNO(WIDE)＝1.80；广角端焦距fw＝3.722mm；长焦端焦距ft＝92.368mm。第二透镜群G2中的第四透镜L4、第六透镜L6和第七透镜L7的材质为高折射率玻璃，三者的折射率分别为：Nd_L4＝1.85；Nd_L6＝1.77；Nd_L7＝1.92。第三透镜群G3中的第八透镜L8的材质为低色散玻璃，其折射率和阿贝数分别为：Nd_L8＝1.46；Vd_L8＝90.2。

本实施方式的变焦镜头的各透镜的参数包括表面类型(Type)、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料的折射率(Nd)、阿贝数(Vd)、半口径(Semi-Diameter)，如下表5所示：

Surface	Type	Radius	Thickness	Nd	Vd
						surf1	standard	85.94	1.00	1.85,	23.8,
surf2	standard	46.15	5.78	1.59,	68.6,
						surf3	standard	-711.62	0.12
surf4	standard	59.85	3.75	1.65,	58.4,
						surf5	standard	241.97	D5可动
surf6	standard	354.47	1.15	1.85,	23.8,
						surf7	standard	7.12	2.97
surf8	evenasphere	12.48	1.74	1.53,	56,
						surf9	evenasphere	13.67	1.75
surf10	standard	-15.82	1.06	1.77,	49.6,
						surf11	standard	17.61	2.16	1.92,	20.9,
surf12	standard	-45.58	D12可动
						Stop	standard	Infinity	2.58
surf14	standard	33.18	4.22	1.46,	90.2,
						surf15	standard	-16.85	0.32
surf16	evenasphere	-16.80	1.50	1.54,	55.7,
						surf17	evenasphere	-25.41	0.44
surf18	standard	-115.16	1.00	1.9,	31.3,
						surf19	standard	27.15	D19可动
surf20	standard	26.43	3.04	1.62,	60.4,
						surf21	standard	-36.43	1.50
surf22	standard	34.09	2.64	1.62,	60.4,
						surf23	standard	-45.53	1.50	1.92,	24,
surf24	standard	45.53	D24可动
						surf25	evenasphere	-26.02	1.12	1.54,	56,
surf26	evenasphere	-22.99	7.54

表5

本实施方式的变焦镜头中的非球面透镜的参数如下表6所示：

conic

4th

6th

8th

10th

12th

surf8

0.00

-5.67E-04

7.90E-07

-2.81E-07

1.57E-08

-2.36E-10

surf9

0.00

-8.61E-04

2.46E-07

-2.72E-07

1.35E-08

-8.14E-11

surf16

0.00

-1.19E-05

1.25E-06

4.67E-08

-5.15E-10

surf17

0.00

1.17E-04

2.25E-06

5.34E-08

-4.46E-10

surf25

0.00

4.36E-04

8.72E-06

-5.86E-07

-4.12E-08

7.35E-10

surf26

0.00

5.37E-04

8.39E-06

-6.52E-07

-5.09E-08

1.25E-09

表6

本实施方式的变焦镜头的变倍数据如下表7所示：

Thickness	广角端	长焦端
			D5	0.70	30.77
D12	31.57	1.50
			D19	15.04	12.34
D24	17.57	20.27

表7

结合图7和图8可知，本实施方式的变焦镜头经过群组之间以及群内单镜片之间结构的合理搭配，在使用玻塑混合镜片的低成本下，实现像差和色差的同步校正，达成全焦段的高质量成像。有变焦倍率大、畸变低、可对焦物距范围广、广角端视野范围广等优点。

第三种实施方式

参见图9和图10，在本实施方式中，TTL＝101.63mm；FNO(WIDE)＝2.0；广角端焦距fw＝4.51mm；长焦端焦距ft＝104.479mm。第二透镜群G2中的第四透镜L4和第七透镜L7的材质为高折射率玻璃，二者的折射率分别为：Nd_L4＝1.85；Nd_L7＝1.85。第三透镜群G3中的第九透镜L9的材质为低色散玻璃，其折射率和阿贝数分别为：Nd_L9＝1.44；Vd_L9＝95.10。

本实施方式的变焦镜头的各透镜的参数包括表面类型(Type)、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料的折射率(Nd)、阿贝数(Vd)、半口径(Semi-Diameter)，如下表8所示：

Surface	Type	Radius	Thickness	Nd	Vd
						surf1	standard	85.94	1.00	1.85	23.80
surf2	standard	46.15	4.78	1.50	81.60
						surf3	standard	-711.62	0.12
surf4	standard	59.85	3.75	1.64	60.20
						surf5	standard	-341.97	D5可动
surf6	standard	54.47	1.15	1.85	23.80
						surf7	standard	8.12	2.47
surf8	evenasphere	12.48	1.74	1.53	56.00
						surf9	evenasphere	13.67	2.25
surf10	standard	-15.82	1.06	1.62	60.40
						surf11	standard	47.61	0.70
surf12	standard	27.61	2.16	1.85	23.80
						surf13	standard	-95.58	D13可动
Stop	standard	infinity	0.58
						surf15	evenasphere	25.41	1.50	1.54	55.70
surf16	evenasphere	21.80	0.32
						surf17	standard	14.85	4.22	1.44	95.10
surf18	standard	-23.18	0.44
						surf19	standard	65.16	1.00	1.91	35.30
surf20	standard	27.15	D20可动
						surf21	standard	26.43	3.04	1.49	70.40
surf22	standard	-36.43	0.30
						surf23	standard	34.09	4.14	1.49	70.40
surf24	standard	-45.53	1.50	2.00	19.30
						surf25	standard	45.53	D25可动
surf26	evenasphere	-260.23	1.62	1.53	56.00
						surf27	evenasphere	-22.99	7.80

表8

本实施方式的变焦镜头中的非球面透镜的参数如下表9所示：

conic

4th

6th

8th

10th

12th

surf8

0.00

-5.67E-04

7.90E-07

-2.81E-07

1.57E-08

-2.36E-10

surf9

0.00

-8.61E-04

2.46E-07

-2.72E-07

1.35E-08

-8.14E-11

surf15

0.00

-1.17E-04

-2.25E-06

-5.34E-08

4.46E-10

surf16

0.00

1.19E-05

-1.25E-06

-4.67E-08

5.15E-10

surf26

0.00

4.36E-04

8.72E-06

-5.86E-07

-4.12E-08

7.35E-10

surf27

0.00

5.37E-04

8.39E-06

-6.52E-07

-5.09E-08

1.25E-09

表9

本实施方式的变焦镜头的变倍数据如下表10所示：

Thickness	广角端	长焦端
			D5	1.00	45.2
D13	46.75	2.55
			D20	3.57	2.78
D25	2.67	3.46

表10

结合图11和图12可知，本实施方式的变焦镜头经过群组之间以及群内单镜片之间结构的合理搭配，在使用玻塑混合镜片的低成本下，实现像差和色差的同步校正，达成全焦段的高质量成像。有变焦倍率大、畸变低、可对焦物距范围广、广角端视野范围广等优点。

第四种实施方式

参见图13和图14，在本实施方式中，TTL＝85.32mm；FNO(WIDE)＝1.20；广角端焦距fw＝6.132mm；长焦端焦距ft＝100.479mm。第二透镜群G2中的第四透镜L4和第七透镜L7的材质为高折射率玻璃，二者的折射率分别为：Nd_L4＝1.90；Nd_L7＝1.81。第三透镜群G3中的第九透镜L9的材质为低色散玻璃，其折射率和阿贝数分别为：Nd_L9＝1.50；Vd_L9＝81.60。

本实施方式的变焦镜头的各透镜的参数包括表面类型(Type)、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料的折射率(Nd)、阿贝数(Vd)、半口径(Semi-Diameter)，如下表11所示：

Surface	Type	Radius	Thickness	Nd	Vd
						surf1	standard	85.94	1.00	1.90	31.30
surf2	standard	46.15	4.78	1.62	63.40
						surf3	standard	-711.62	0.30
surf4	standard	59.85	4.75	1.62	60.40
						surf5	standard	-541.97	D5可动
surf6	standard	39.47	1.15	1.90	31.30
						surf7	standard	8.12	1.47
surf8	evenasphere	7.48	1.74	1.53	56.00
						surf9	evenasphere	7.67	2.25
surf10	standard	-25.82	1.06	1.62	63.40
						surf11	standard	27.61	2.16	1.81	25.50
surf12	standard	-65.58	D12可动
						surf13	standard	Infinity	0.58
surf14	evenasphere	15.41	1.50	1.54	55.70
						surf15	evenasphere	21.80	0.32
surf16	standard	11.85	4.22	1.50	81.60
						surf17	standard	-28.18	0.20
surf18	standard	45.16	1.00	1.95	32.30
						surf19	standard	17.15	D19可动
surf20	standard	26.43	3.04	1.52	59.00
						surf21	standard	-86.43	0.30
surf22	standard	34.09	2.64	1.62	63.40
						surf23	standard	-45.53	0.30
surf24	standard	95.53	1.50	1.95	17.90
						surf25	standard	45.53	D25可动
surf26	evenasphere	260.23	2.00	1.53	56.00
						surf27	evenasphere	-22.99	4.98

表11

本实施方式的变焦镜头中的非球面透镜的参数如下表12所示：

conic

4th

6th

8th

10th

12th

surf8

0.00

-6.81E-04

1.19E-06

-4.22E-07

1.57E-08

-2.36E-10

surf9

0.00

-8.61E-04

2.46E-07

-4.08E-07

1.01E-08

-8.14E-11

surf14

0.00

-1.17E-04

-2.25E-06

-5.34E-08

4.46E-10

surf15

0.00

1.19E-05

-1.25E-06

-4.67E-08

5.15E-10

surf26

0.00

3.49E-04

4.36E-06

-1.46E-07

-4.12E-08

1.10E-09

surf27

0.00

5.37E-04

8.39E-06

-6.52E-07

-2.04E-08

1.25E-09

表12

本实施方式的变焦镜头的变倍数据如下表13所示：

Thickness	广角端	长焦端
			D5	0.90	28.91
D12	30.56	2.55
			D19	2.35	7.58
D25	8.27	3.04

表13

结合图15和图16可知，本实施方式的变焦镜头经过群组之间以及群内单镜片之间结构的合理搭配，在使用玻塑混合镜片的低成本下，实现像差和色差的同步校正，达成全焦段的高质量成像。有变焦倍率大、畸变低、可对焦物距范围广、广角端视野范围广等优点。

第五种实施方式

参见图17和图18，在本实施方式中，TTL＝91.71mm；FNO(WIDE)＝1.40；广角端焦距fw＝4.01mm；长焦端焦距ft＝91.91mm。第二透镜群G2中的第四透镜L4和第七透镜L7的材质为高折射率玻璃，二者的折射率分别为：Nd_L4＝1.91；Nd_L7＝2.00。第三透镜群G3中的第八透镜L8的材质为低色散玻璃，其折射率和阿贝数分别为：Nd_L8＝1.59；Vd_L8＝68.60。

本实施方式的变焦镜头的各透镜的参数包括表面类型(Type)、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料的折射率(Nd)、阿贝数(Vd)、半口径(Semi-Diameter)，如下表14所示：

Surface	Type	Radius	Thickness	Nd	Vd
						surf1	standard	55.94	1.00	1.95	21.00
surf2	standard	36.15	6.28	1.45	94.50
						surf3	standard	-400.00	0.50
surf4	standard	48.85	4.75	1.62	63.40
						surf5	standard	-841.97	D5可动
surf6	standard	25.91	1.15	1.91	35.30
						surf7	standard	8.12	2.67
surf8	evenasphere	16.32	1.74	1.53	56.00
						surf9	evenasphere	17.11	1.75
surf10	standard	-15.82	1.26	1.73	54.70
						surf11	standard	17.61	2.66	2.00	19.30
surf12	standard	-45.58	D12可动
						surf13	standard	Infinity	0.58
surf14	standard	13.18	4.22	1.59	68.60
						surf15	standard	-36.85	0.32
surf16	evenasphere	-51.80	1.50	1.54	55.70
						surf17	evenasphere	-25.41	0.14
surf18	standard	66.16	1.00	1.90	31.30
						surf19	standard	27.15	D19可动
surf20	standard	26.43	3.04	1.52	64.20
						surf21	standard	-36.43	0.50
surf22	standard	34.09	2.64	1.52	64.20
						surf23	standard	-45.53	1.50	1.92	20.90
surf24	standard	45.53	D24可动
						surf25	evenasphere	-12.99	1.12	1.53	56.00
surf26	evenasphere	-11.02	4.98

表14

本实施方式的变焦镜头中的非球面透镜的参数如下表15所示：

表15

本实施方式的变焦镜头的变倍数据如下表16所示：

Thickness	广角端	长焦端
			D5	1.00	29.00
D12	33.66	5.66
			D19	8.91	5.47
D24	2.84	6.28

表16

结合图19和图20可知，本实施方式的变焦镜头经过群组之间以及群内单镜片之间结构的合理搭配，在使用玻塑混合镜片的低成本下，实现像差和色差的同步校正，达成全焦段的高质量成像。有变焦倍率大、畸变低、可对焦物距范围广、广角端视野范围广等优点。

以上所述仅为本实用新型的一个实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的具有正光焦度的第一透镜群(G1)、具有负光焦度的第二透镜群(G2)、光阑(STOP)、具有正光焦度的第三透镜群(G3)、具有正光焦度的第四透镜群(G4)以及具有正光焦度的第五透镜群(G5)，所述第二透镜群(G2)可沿光轴从物侧向像侧移动，完成从广角端向长焦端的变倍，所述第四透镜群(G4)可沿光轴移动，以校正变倍过程中像面位置的变化，其特征在于，所述第二透镜群(G2)由四枚透镜组成，所述第五透镜群(G5)由一枚透镜组成。

2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜群(G1)中至少具有两枚正透镜、一枚负透镜；

所述第一透镜群(G1)最靠近物侧的透镜为凸凹形透镜，且光焦度为负。

3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜群(G2)中至少具有一枚正透镜、两枚负透镜、一枚塑胶透镜；

所述第二透镜群(G2)最靠近物侧的透镜为凸凹形透镜，且光焦度为负。

4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三透镜群(G3)由三枚透镜组成，其中至少具有一枚正透镜、一枚负透镜、一枚塑胶透镜；

所述第三透镜群(G3)最靠近像侧的透镜的光焦度为负，且像侧面为凹面。

5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第四透镜群(G4)中至少具有两枚正透镜、一枚负透镜；

所述第四透镜群(G4)中，最靠近物侧的透镜光焦度为正；最靠近像侧的透镜光焦度为负，且像侧面为凹面。

6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第五透镜群(G5)中的透镜光焦度为正，且像侧面近轴区为凸面。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下关系式：

4.5≤(d_12t-d_12w)/fw≤10；

其中，d_12t为所述变焦镜头在长焦端时所述第一透镜群(G1)最后一个面到所述第二透镜群(G2)第一个面的距离，d_12w为所述变焦镜头在广角端时所述第一透镜群(G1)最后一个面到所述第二透镜群(G2)第一个面的距离，fw为所述变焦镜头广角端的焦距。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下关系式：

2≤TTL/(d_12t-d_12w)≤4；

其中，d_12t为所述变焦镜头在长焦端时所述第一透镜群(G1)最后一个面到所述第二透镜群(G2)第一个面的距离，d_12w为所述变焦镜头在广角端时所述第一透镜群(G1)最后一个面到所述第二透镜群(G2)第一个面的距离，TTL为所述第一透镜群(G1)第一个面到成像面的距离。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜群(G2)的焦距f2和所述变焦镜头广角端的焦距fw满足以下关系：1≤|f2|/fw≤4。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三透镜群(G3)的焦距f3和所述变焦镜头广角端的焦距fw满足以下关系：4≤f3/fw≤8。

11.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下关系式：

30≤|V1_正-V1_负|≤75；

其中，V1_正为所述第一透镜群(G1)中靠近物侧的正透镜的阿贝数，V1_负为所述第一透镜群(G1)中的负透镜的阿贝数。

12.根据权利要求1-6中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜群(G2)中至少两枚透镜的材质为高折射率玻璃，且折射率ND_i满足以下条件：ND_i≥1.75。

13.根据权利要求1-6中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三透镜群(G3)中至少一枚透镜的材质为低色散玻璃，且阿贝数VD_j和折射率ND_j分别满足以下条件：65≤VD_j≤100；1.4≤ND_j≤1.60。