随着变焦距光学系统的设计理论和制造技术日趋成熟,变焦距镜头在各个领域都得到了广泛的应用。在摄影领域,变焦距镜头正在逐步替代定焦距镜头,成为胶片相机以及数码相机最重要的组成部分。数码相机的出现开始逐渐威胁传统胶片相机长期以来在摄影市场的统治地位,成为消费者的首选。根据数码相机的新特点,研究适用于数码相机的数码专用变焦距镜头,提高其成像质量以及系统性能,无疑具有重要意义。本论文工作主要包括以下几方面内容：首先,本文简要介绍了变焦距物镜的产生和发展历史,对数码专用变焦距镜头的国内外研究现状及发展趋势进行讨论,介绍了变焦距镜头的基本概念以及分类形式,并对各种类型变焦距系统的结构特点及变焦方式进行分析。其次,通过对数码专用变焦距镜头和传统胶片相机的变焦距镜头进行比较,讨论了适用于数码专用变焦距镜头的结构形式。在对传统变焦形式进行分析的基础上,论述—种经过改进的无前固定组的双组联动变焦距结构形式,并对这种结构的变焦方程进行分析,得到初始结构选取的限制条件。再次,本文介绍了非球面透镜在数码专用变焦距镜头设计中的作用,探讨了非球面透镜的引入对系统性能和生产成本两方面的影响。最后,应用本论文所研究的变焦距结构形式,设计并实现一个数码相机5倍广角变焦距物镜,并对最终的设计结果进行综合质量评价。评价结果表明,这种结构形式可以实现大视场要求的数码相机变焦距物镜设计,组成系统的全部镜片都为球面透镜,使加工变得容易,降低生产成本。