一种八片式大光圈高像素成像镜头的制作方法

本发明涉及光学成像镜头技术领域，具体而言，涉及一种八片式大光圈高像素成像镜头。

背景技术：

近年来，随着智能手机的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光器件不外乎是感光耦合器件或互补性氧化金属半导体器件两种，且由于半导体制造工艺技术的精进，使得感光器件的像素尺寸缩小，再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势，因此，具备良好成像品质的小型化摄像镜头俨然成为目前市场上的主流。

为获得较佳的成像品质，传统搭载于手机相机的镜头多采用四片式、五片式、以及六片式透镜结构。随着技术的发展以及用户多样化需求的增多，在感光器件的像素面积不断缩小，且系统对成像品质的要求不断提高的情况下，更多镜片的镜头结构，如八片式结构也被应用在移动电子产品中。

现有的八片式成像镜头的成像质量虽然比一般的五片式或六片式镜头的成像质量好，但其体积也相对较大，不能满足对镜头薄型化的要求。此外，大光圈有利于增进光通量，大的视场角也逐渐成为市场趋势，现有的八片式成像镜头的光圈和视场角均不能满足市场日益增长的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种八片式大光圈高像素成像镜头，其成像品质高，体积轻薄，且具备大光圈的特点。

一种八片式大光圈高像素成像镜头，由物侧至像侧依序包括：第一透镜，其具有正屈折力，所述第一透镜的物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凹；第二透镜，其具有负屈折力，所述第二透镜的物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凹；第三透镜，其具有正屈折力，所述第三透镜的物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凸；第四透镜，其具有负屈折力，所述第四透镜的像侧表面于近光轴处为凹；第五透镜，其物侧表面于近光轴处为凹，像侧表面于近光轴处为凸；第六透镜，其具有负屈折力，所述第六透镜的物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凹；第七透镜，其具有正屈折力，所述第七透镜的物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凹；第八透镜，其具有负屈折力，所述第八透镜的物侧表面于近光轴处为凹，像侧表面于近光轴处为凹；所述八片式大光圈高像素成像镜头满足以下关系式：imgh/fno>3.55；其中，imgh为所述八片式大光圈高像素成像镜头有效成像区域对角线的长度的一半，fno为所述八片式大光圈高像素成像镜头的光圈数。通过控制imgh与fno的比值能够保证镜头具有大光圈和大像面。

进一步的，所述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：ttl/imgh<1.58；其中，ttl为所述第一透镜的物侧表面在近轴处到像面的距离，imgh为所述八片式大光圈高像素成像镜头有效成像区域对角线的长度的一半。满足上述关系式能够保证镜头具有大像面和薄型化。

进一步的，所述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：3.43<ct3/t34≤6.15；其中，ct3为所述第三透镜在光轴上的最大厚度，t34为所述第三透镜与第四透镜在光轴上的间距。满足上述关系式可恰当分配透镜之间的间距，减小摄像镜头的总长，并降低镜头的组装难度，让组装流程顺利、简便的进行。

进一步的，所述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：-14.55<f6/f<-2.17；其中，f6为所述第六透镜的焦距，f为所述八片式大光圈高像素成像镜头的焦距。满足上述关系式可避免第六透镜的光焦度过大，降低镜头的敏感度，提高成像质量，同时使镜头有较短的光学长度。

进一步的，所述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：sag81/ct8≤2.92；其中，sag81为所述第八透镜的物侧表面和光轴的交点至所述第八透镜的物侧表面的有效半口径顶点在光轴上的距离，ct8为所述第八透镜在光轴上的最大厚度。满足上述关系式可有效降低制造难度、减小摄像镜头的总长，并降低摄像镜头的组装难度，让组装流程顺利、简便的进行。

进一步的，所述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：-23.66<f4/f<-9.72；其中，f4为所述第四透镜的焦距，f为所述八片式大光圈高像素成像镜头的焦距。满足上述关系式可避免第四透镜的光焦度过大，使该光学成像镜头的敏感度低和成像质量好，同时使镜头有较短的光学长度。

进一步的，所述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：-2.06<r32/r31<-0.24；其中，r31为所述第三透镜的物侧表面的曲率半径，r32为所述第三透镜的像侧表面的曲率半径。满足上述关系式可有效平衡像散及彗差，使镜头的成像质量更好。

进一步的，所述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：0.46<r62/r61<0.87；其中，r61为所述第六透镜物侧表面的曲率半径，r62为所述第六透镜像侧表面的曲率半径。满足上述关系式可有效平衡像散及彗差，使镜头的成像质量更好。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用八片式透镜组合，通过合理的曲折力搭配，在保证镜头高成像品质的同时，有效缩短镜头的总体长度，使得镜头满足薄型化的需求。各个透镜之间合理的参数搭配，使得镜头具有大光圈的特点，满足人们在弱光环境的拍摄需求。

附图说明

图1为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第一实施例的结构示意图。

图2为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第一实施例的像散、畸变曲线图。

图3为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第一实施例的球差曲线图。

图4为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第二实施例的结构示意图。

图5为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第二实施例的像散、畸变曲线图。

图6为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第二实施例的球差曲线图。

图7为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第三实施例的结构示意图。

图8为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第三实施例的像散、畸变曲线图。

图9为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第三实施例的球差曲线图。

图10为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第四实施例的结构示意图。

图11为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第四实施例的像散、畸变曲线图。

图12为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第四实施例的球差曲线图。

图13为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第五实施例的结构示意图。

图14为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第五实施例的像散、畸变曲线图。

图15为本发明的八片式大光圈高像素成像镜头第五实施例的球差曲线图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。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方式。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。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方式。

在本发明的描述中，物侧是指镜头朝向被摄物的一侧，像侧是指镜头朝向成像面的一侧。当在透镜物侧表面的过面上任意一点做切面，该表面总是位于切面的像侧，其曲率半径为正，则透镜的物侧表面为凸面；反之则透镜的物侧表面为凹面，其曲率半径为负。

当在透镜像侧表面的过面上任意一点做切面，该表面总在切面的物侧，其曲率半径为负，则透镜的像侧表面为凸面；反之则透镜的像侧表面为凹面，其曲率半径为正。

若在透镜物侧表面或像侧表面过面上任一点做切面，该表面既有部分在切面的像侧，又有在部分在切面的物侧，则该表面存在反曲点，在近光轴处物侧、像侧表面凹凸的判断仍适用上述方式。

此外，各透镜的非球面曲线方程式表示如下：

其中，z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距离非球面原点的距离矢高，c为非球面的近轴曲率(曲率半径r＝1/c,即为曲率的倒数)；k为圆锥系数；ai是非球面的第i阶系数，在本发明中应用到的高阶系数为a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16。

请参考图1，第一实施例中，本发明的八片式大光圈高像素成像镜头由物侧至像侧依序包括光阑10、第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17、第八透镜18、以及滤光片19。其中，相邻的两个透镜之间具有一间隔距离，且透镜之间无相对移动，第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17、以及第八透镜18的物侧表面与像侧表面皆为非球面。

具体的，第一透镜11具有正屈折力，其物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凹；第二透镜12具有负屈折力，其物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凹；第三透镜13具有正屈折力，其物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凸；第四透镜14具有负屈折力，其物侧表面在靠近光轴处可根据实际需要设置为凸面或凹面，像侧表面于近光轴处为凹；第五透镜15的屈折力可根据实际需要进行设置，本实施例在此不作限定，第五透镜15的物侧表面于近光轴处为凹，像侧表面于近光轴处为凸；第六透镜16具有负屈折力，其物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凹；第七透镜17具有正屈折力，其物侧表面于近光轴处为凸，像侧表面于近光轴处为凹；第八透镜18具有负屈折力，其物侧表面于近光轴处为凹，像侧表面于近光轴处为凹。

上述结构中，第一透镜11的物侧表面为凸面，采用正屈折力配置，且第一透镜11的物侧表面于近光轴处为凸，可有效平衡低阶像差。第二透镜12具有负屈折力，有利于消除第一透镜11所产生的像差。第三透镜13具有正屈折力、第四透镜14具有负屈折力、第六透镜16具有负屈折力、第七透镜17具有正屈折力，可以有效修正近轴球差，同时降低周边的像散场曲。第八透镜18具有负屈折力且像侧表面于近光轴处为凹面，有助于使光学摄影系统的主点远离像侧端，进而有效缩短光学成像系统的总体长度，有利于系统的小型化，同时可修正离轴像差以提升周边成像品质。

上述八片式大光圈高像素成像镜头满足以下关系式：imgh/fno>3.55；其中，imgh为八片式大光圈高像素成像镜头有效成像区域对角线的长度的一半，fno为八片式大光圈高像素成像镜头的光圈数。通过控制imgh与fno的比值能够保证镜头具有大光圈和大像面。

优选的，上述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：ttl/imgh<1.58；其中，ttl为第一透镜11的物侧表面在近轴处到像面的距离，imgh为八片式大光圈高像素成像镜头有效成像区域对角线的长度的一半。满足上述关系式能够保证镜头具有大像面和薄型化。

优选的，上述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：3.43<ct3/t34≤6.15；其中，ct3为第三透镜13在光轴上的最大厚度，t34为第三透镜13与第四透镜14在光轴上的间距。满足上述关系式可恰当分配透镜之间的间距，减小摄像镜头的总长，并降低镜头的组装难度，让组装流程顺利、简便的进行。

优选的，上述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：-14.55<f6/f<-2.17；其中，f6为第六透镜16的焦距，f为八片式大光圈高像素成像镜头的焦距。满足上述关系式可避免第六透镜16的光焦度过大，降低镜头的敏感度，提高成像质量，同时使镜头有较短的光学长度。

优选的，上述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：sag81/ct8≤2.92；其中，sag81为第八透镜18的物侧表面和光轴的交点至第八透镜18的物侧表面的有效半口径顶点在光轴上的距离，ct8为第八透镜18在光轴上的最大厚度。满足上述关系式可有效降低制造难度、减小摄像镜头的总长，并降低摄像镜头的组装难度，让组装流程顺利、简便的进行。

优选的，上述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：-23.66<f4/f<-9.72；其中，f4为第四透镜14的焦距，f为八片式大光圈高像素成像镜头的焦距。满足上述关系式可避免第四透镜14的光焦度过大，使该光学成像镜头的敏感度低和成像质量好，同时使镜头有较短的光学长度。

优选的，上述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：-2.06<r32/r31<-0.24；其中，r31为第三透镜13的物侧表面的曲率半径，r32为第三透镜13的像侧表面的曲率半径。满足上述关系式可有效平衡像散及彗差，使镜头的成像质量更好。

优选的，上述八片式大光圈高像素成像镜头满足关系式：0.46<r62/r61<0.87；其中，r61为第六透镜16物侧表面的曲率半径，r62为第六透镜16像侧表面的曲率半径。满足上述关系式可有效平衡像散及彗差，使镜头的成像质量更好。

本发明的八片式大光圈高像素成像镜头将通过以下具体实施例配合附图予以详细说明。

第一实施例

请结合图2和图3，在第一实施例中，八片式大光圈高像素成像镜头满足表1-1、表1-2以及表1-3。

表1-1为第一实施例的八片式大光圈高像素成像镜头的基本参数：

表1-2为第一实施例中各透镜的非球面系数：

表1-3为第一实施例中各条件表达式的值：

第二实施例

请结合图4至图6，本实施例的八片式大光圈高像素成像镜头由物侧至像侧依序包括第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25、第六透镜26、第七透镜27、以及第八透镜28。具体实施时，第一透镜21的物侧表面设有光阑20，第八透镜28的像侧设有滤光片29。

应当理解的是，第二实施例中的八片式大光圈高像素成像镜头满足上述第一实施例中的曲折力、表面凹凸、以及各个表达式，在此不做赘述。

在第二实施例中，八片式大光圈高像素成像镜头满足表2-1、表2-2以及表2-3。

表2-1为第二实施例的八片式大光圈高像素成像镜头的基本参数：

表2-2为第二实施例中各透镜的非球面系数：

表2-3为第二实施例中各条件表达式的值：

第三实施例

请结合图4至图6，本实施例的八片式大光圈高像素成像镜头由物侧至像侧依序包括第一透镜31、第二透镜32、第三透镜33、第四透镜34、第五透镜35、第六透镜36、第七透镜37、以及第八透镜38。具体实施时，第一透镜31的物侧表面设有光阑30，第八透镜38的像侧设有滤光片39。

应当理解的是，第三实施例中的八片式大光圈高像素成像镜头满足上述第一实施例中的曲折力、表面凹凸、以及各个表达式，在此不做赘述。

在第三实施例中，八片式大光圈高像素成像镜头满足表3-1、表3-2以及表3-3。

表3-1为第三实施例的八片式大光圈高像素成像镜头的基本参数：

表3-2为第三实施例中各透镜的非球面系数：

表3-3为第三实施例中各条件表达式的值：

第四实施例

第四实施例

请结合图10至图12，本实施例的八片式大光圈高像素成像镜头由物侧至像侧依序包括第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43、第四透镜44、第五透镜45、第六透镜46、第七透镜47、以及第八透镜48。具体实施时，第一透镜41的物侧表面设有光阑40，第八透镜48的像侧设有滤光片49。

应当理解的是，第四实施例中的八片式大光圈高像素成像镜头满足上述第一实施例中的曲折力、表面凹凸、以及各个表达式，在此不做赘述。

在第四实施例中，八片式大光圈高像素成像镜头满足表4-1、表4-2以及表4-3。

表4-1为第四实施例的八片式大光圈高像素成像镜头的基本参数：

表4-2为第四实施例中各透镜的非球面系数：

表4-3为第四实施例中各条件表达式的值：

第五实施例

请结合图13至图15，本实施例的八片式大光圈高像素成像镜头由物侧至像侧依序包括第一透镜51、第二透镜52、第三透镜53、第四透镜54、第五透镜55、第六透镜56、第七透镜57、以及第八透镜58。具体实施时，第一透镜51的物侧表面设有光阑50，第八透镜58的像侧设有滤光片59。

应当理解的是，第五实施例中的八片式大光圈高像素成像镜头满足上述第一实施例中的曲折力、表面凹凸、以及各个表达式，在此不做赘述。

在第五实施例中，八片式大光圈高像素成像镜头满足表5-1、表5-2以及表5-3。

表5-1为第五实施例的八片式大光圈高像素成像镜头的基本参数：

表5-2为第五实施例中各透镜的非球面系数：

表5-3为第五实施例中各条件表达式的值：

为了便于比较上述五个实施例，下表为各实施例相应条件下各表达式所得值的汇总：

上述实施例中的八片式大光圈高像素成像镜头采用八片式透镜组合，通过合理的曲折力搭配，在保证镜头高成像品质的同时，有效缩短镜头的总体长度，使得镜头满足薄型化的需求。各个透镜之间合理的参数搭配，使得镜头具有大光圈的特点，满足人们在弱光环境的拍摄需求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。