变焦镜头的制作方法

本发明涉及光学成像设备，具体而言，涉及一种变焦镜头。

背景技术：

1、近年来，随着智能手机的不断发展，用户对智能手机上的镜头的需求越来越多，同时对镜头的性能要求也越来越高，尤其是变焦镜头的需求更是越来越高。为了满足用户的不同拍摄需求，手机往往需要多个不同设计的镜头以适用于不同目的的拍摄需求。这些镜头具有不同的焦距以适应相应的拍摄需要。而对于高端旗舰机型，往往需要4个或更多的镜头以覆盖各种焦段。更多的镜头意味着更多的cmos感光芯片，而更多大尺寸高分辨率芯片也意味着更大的生产成本以及更多的手机空间占用，这对手机减重和减本都是非常不利的。

2、基于目前的变焦镜头的研发现状，能够应用在手机上且可覆盖大焦段范围，满足连续变焦的特点，需要合理设置变焦镜头中的各个透镜组，设计难度较大，同时需要满足良好成像品质，进一步增加了设计难度。

3、也就是说，现有技术中的变焦镜头存在连续变焦能力和高成像品质难以同时兼顾的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种变焦镜头，以解决现有技术中的变焦镜头存在连续变焦能力和高成像品质难以同时兼顾的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变焦镜头，由物侧至像侧依序包括：第一透镜组，第一透镜组包括具有正光焦度的第一透镜；具有负光焦度的第二透镜组，第二透镜组包括具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第三透镜组，第三透镜组包括具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜、具有负光焦度的第七透镜、具有正光焦度的第八透镜；第二透镜组和第三透镜组在光轴上可移动地设置，通过调整第二透镜组和第三透镜组在光轴上的位置，实现变焦镜头的连续变焦；变焦镜头处于广角端时，第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离ttl与变焦镜头处于长焦端和广角端时的有效焦距变量△f之间满足：1.9<ttl/△f<2.6；第二透镜组的有效焦距fg2与第三透镜组的有效焦距fg3之间满足：-1.6<fg3/fg2<-1.2；变焦镜头处于长焦端时的有效焦距ft与第一透镜的有效焦距f1之间满足：1.6<ft/f1<2.1。

3、进一步地，变焦镜头处于长焦端时，第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离ttl与变焦镜头处于长焦端时的有效焦距ft之间满足：0.9<ttl/ft<1.3。

4、进一步地，第二透镜的像侧面的曲率半径r4与第三透镜的物侧面的曲率半径r5之间满足：-7.3<(r4+r5)/(r4-r5)<-6.8。

5、进一步地，第四透镜的物侧面的曲率半径r7、第四透镜的像侧面的曲率半径r8与第四透镜的有效焦距f4之间满足：0.9<(r7+r8)/f4<1.4。

6、进一步地，第三透镜组的有效焦距fg3、第四透镜的有效焦距f4、第五透镜的有效焦距f5与第八透镜的有效焦距f8之间满足：4.4<(f4+f5+f8)/fg3<5.3。

7、进一步地，第六透镜的像侧面的曲率半径r12与第八透镜的像侧面的曲率半径r16之间满足：0<(r12+r16)/r16<1.3。

8、进一步地，变焦镜头处于广角端时，第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隙t12、变焦镜头处于广角端时，第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙t34与第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隙t23之间满足：4.5<(t12+t34)/t23<6.4。

9、进一步地，变焦镜头由广角端切换到长焦端的第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隙的变化值△d1与变焦镜头由广角端切换到长焦端的第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙的变化值△d2之间满足：4.0<|△d2/△d1|<5.2。

10、进一步地，第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隙t67、第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隙t56与第五透镜的中心厚度ct5之间满足：0.7<t67/(t56+ct5)<2.2。

11、进一步地，变焦镜头处于长焦端时，第一透镜的物侧面到第八透镜的像侧面在光轴上的距离tdt与第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隙t67之间满足：2.8<tdt/t67<4.9。

12、进一步地，第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隙t67、第七透镜和第八透镜在光轴上的空气间隙t78、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隙t45与第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隙t56之间满足：2.0<(t67+t78)/(t45+t56)<4.8。

13、进一步地，第一透镜的有效焦距f1与第八透镜的有效焦距f8之间满足：0.9<f1/f8<1.4。

14、进一步地，变焦镜头处于长焦端与广角端时的有效焦距的变化量△f与变焦镜头由广角端切换到长焦端的第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙的变化值△d2之间满足：2.2<△f/△d2<2.8。

15、进一步地，第一透镜的中心厚度ct1与第一透镜的最大有效半径处的边缘厚度et1之间满足：2.1<ct1/et1<3.7。

16、进一步地，第三透镜的像侧面在光轴上的交点到第三透镜的像侧面的有效半口径之间在光轴上的距离sag32与第二透镜的物侧面在光轴上的交点到第二透镜的物侧面的有效半口径之间在光轴上的距离sag21之间满足：-2.7<sag32/sag21<-2.0。

17、进一步地，第一透镜的有效焦距f1、第一透镜的物侧面的曲率半径r1与第一透镜的像侧面的曲率半径r2之间满足：-1.5<f1/(r1+r2)<-0.9。

18、进一步地，第五透镜的像侧面的有效半口径dt52与第六透镜的物侧面的有效半口径dt61之间满足：1.2<dt52/dt61<1.7。

19、进一步地，变焦镜头处于中间端时的第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙dm2与第三透镜的中心厚度ct3之间满足：4.0<dm2/ct3<7.2。

20、进一步地，变焦镜头处于中间端时的有效焦距fm、变焦镜头处于中间端时的第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隙dm1与变焦镜头处于中间端时的第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙dm2之间满足：3.7<fm/(dm1+dm2)<5.6。

21、进一步地，第五透镜为玻璃透镜，第八透镜的折射率大于1.65。

22、根据本发明的另一方面，提供了一种变焦镜头，由物侧至像侧依序包括：第一透镜组，第一透镜组包括具有正光焦度的第一透镜；具有负光焦度的第二透镜组，第二透镜组包括具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第三透镜组，第三透镜组包括具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜、具有负光焦度的第七透镜、具有正光焦度的第八透镜；第二透镜组和第三透镜组在光轴上可移动地设置，通过调整第二透镜组和第三透镜组在光轴上的位置，实现变焦镜头的连续变焦；变焦镜头处于广角端时的有效焦距fw与变焦镜头处于广角端时的最大视场角的一半semi-fov之间满足：31.5<fw/tan(semi-fov)<64.0；变焦镜头处于广角端时，第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离ttl与变焦镜头处于长焦端和广角端时的有效焦距变量△f之间满足：1.9<ttl/△f<2.6；变焦镜头由广角端切换到长焦端的第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隙的变化值△d1与变焦镜头由广角端切换到长焦端的第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙的变化值△d2之间满足：4.0<|△d2/△d1|<5.2。

23、进一步地，第二透镜组的有效焦距fg2与第三透镜组的有效焦距fg3之间满足：-1.6<fg3/fg2<-1.2。

24、进一步地，变焦镜头处于长焦端时的有效焦距ft与第一透镜的有效焦距f1之间满足：1.6<ft/f1<2.1。

25、进一步地，变焦镜头处于长焦端时，第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离ttl与变焦镜头处于长焦端时的有效焦距ft之间满足：0.9<ttl/ft<1.3。

26、进一步地，第二透镜的像侧面的曲率半径r4与第三透镜的物侧面的曲率半径r5之间满足：-7.3<(r4+r5)/(r4-r5)<-6.8。

27、进一步地，第四透镜的物侧面的曲率半径r7、第四透镜的像侧面的曲率半径r8与第四透镜的有效焦距f4之间满足：0.9<(r7+r8)/f4<1.4。

28、进一步地，第三透镜组的有效焦距fg3、第四透镜的有效焦距f4、第五透镜的有效焦距f5与第八透镜的有效焦距f8之间满足：4.4<(f4+f5+f8)/fg3<5.3。

29、进一步地，第六透镜的像侧面的曲率半径r12与第八透镜的像侧面的曲率半径r16之间满足：0<(r12+r16)/r16<1.3。

30、进一步地，变焦镜头处于广角端时，第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隙t12、变焦镜头处于广角端时，第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙t34与第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隙t23之间满足：4.5<(t12+t34)/t23<6.4。

31、进一步地，第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隙t67、第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隙t56与第五透镜的中心厚度ct5之间满足：0.7<t67/(t56+ct5)<2.2。

32、进一步地，变焦镜头处于长焦端时，第一透镜的物侧面到第八透镜的像侧面在光轴上的距离tdt与第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隙t67之间满足：2.8<tdt/t67<4.9。

33、进一步地，第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隙t67、第七透镜和第八透镜在光轴上的空气间隙t78、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隙t45与第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隙t56之间满足：2.0<(t67+t78)/(t45+t56)<4.8。

34、进一步地，第一透镜的有效焦距f1与第八透镜的有效焦距f8之间满足：0.9<f1/f8<1.4。

35、进一步地，变焦镜头处于长焦端与广角端时的有效焦距的变化量△f与变焦镜头由广角端切换到长焦端的第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙的变化值△d2之间满足：2.2<△f/△d2<2.8。

36、进一步地，第一透镜的中心厚度ct1与第一透镜的最大有效半径处的边缘厚度et1之间满足：2.1<ct1/et1<3.7。

37、进一步地，第三透镜的像侧面在光轴上的交点到第三透镜的像侧面的有效半口径之间在光轴上的距离sag32与第二透镜的物侧面在光轴上的交点到第二透镜的物侧面的有效半口径之间在光轴上的距离sag21之间满足：-2.7<sag32/sag21<-2.0。

38、进一步地，第一透镜的有效焦距f1、第一透镜的物侧面的曲率半径r1与第一透镜的像侧面的曲率半径r2之间满足：-1.5<f1/(r1+r2)<-0.9。

39、进一步地，第五透镜的像侧面的有效半口径dt52与第六透镜的物侧面的有效半口径dt61之间满足：1.2<dt52/dt61<1.7。

40、进一步地，变焦镜头处于中间端时的第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙dm2与第三透镜的中心厚度ct3之间满足：4.0<dm2/ct3<7.2。

41、进一步地，变焦镜头处于中间端时的有效焦距fm、变焦镜头处于中间端时的第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隙dm1与变焦镜头处于中间端时的第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙dm2之间满足：3.7<fm/(dm1+dm2)<5.6。

42、进一步地，第五透镜为玻璃透镜，第八透镜的折射率大于1.65。

43、应用本发明的技术方案，变焦镜头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和具有正光焦度的第三透镜组，第一透镜组包括具有正光焦度的第一透镜；第二透镜组包括具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜；第三透镜组包括具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜、具有负光焦度的第七透镜、具有正光焦度的第八透镜；第二透镜组和第三透镜组在光轴上可移动地设置，通过调整第二透镜组和第三透镜组在光轴上的位置，实现变焦镜头的连续变焦；变焦镜头处于广角端时，第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离ttl与变焦镜头处于长焦端和广角端时的有效焦距变量△f之间满足：1.9<ttl/△f<2.6；第二透镜组的有效焦距fg2与第三透镜组的有效焦距fg3之间满足：-1.6<fg3/fg2<-1.2；变焦镜头处于长焦端时的有效焦距ft与第一透镜的有效焦距f1之间满足：1.6<ft/f1<2.1。

44、本技术的变焦镜头由第一透镜至第八透镜的八片透镜组成，通过合理搭配各透镜的光焦度，以确保整个变焦镜头的成像质量。通过合理约束变焦镜头处于广角端时，第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离ttl与变焦镜头处于长焦端和广角端时的有效焦距变量△f之间的关系，以保证变焦镜头具有高变焦的特点，通过约束广角端下的第二透镜组的有效焦距fg2与广角端下的第三透镜组的有效焦距fg3之间的关系，可以保证变焦镜头的连续变焦能力，同时分配第一透镜的光焦度以改善系统的像差，获得最佳成像质量。