CN210348045U - 大靶面小畸变的无人机摄像镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及镜头技术领域，尤其涉及一种大靶面小畸变的无人机摄像镜头,包括镜筒，镜筒前侧与测试图卡相对，镜筒后侧与摄像模组相对，镜筒内设有中空腔，中空腔内沿光轴从前侧到后侧依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜；镜筒后侧还设有用于将第十透镜锁紧在中空腔内的锁紧环。本申请的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，采用8G2P(8枚玻璃镜片+2枚塑胶镜片)的玻塑混合结构，分辨率高，可达到2000万像素的成像效果，使拍摄的画面更清晰，有利于后期图像更准确的分析判断。
Description
【技术领域】
本申请涉及镜头技术领域，尤其涉及一种大靶面小畸变的无人机摄像镜头。
【背景技术】
近年来，无人机行业迅猛发展，无人机通常用来航拍、侦探、监视、通信、反潜、电子干扰等场合，因此无人机成为了民用、军事等行业的重要工具。
目前无人机上使用的摄像镜头，普遍存在成像画面变形大，分辨率低，拍摄的画面清晰度低的问题，不利于后期图像的准确分析判断，严重影响了无人机摄像镜头的成像品质，同时也成为了制约无人机发展的一些重要因素，特别是由于摄像镜头的传感器靶面小，将导致靶面对摄像镜头的影响较大。
【发明内容】
为解决现有技术中的无人机上使用的摄像镜头普遍存在成像画面变形大、镜头传感器靶面小的问题，本申请提供一种大靶面小畸变的无人机摄像镜头。
本申请为解决其技术问题所采用的技术方案：
大靶面小畸变的无人机摄像镜头，包括镜筒，所述镜筒前侧与测试图卡相对，所述镜筒后侧与摄像模组相对，所述镜筒内设有中空腔，所述中空腔内沿光轴从前侧到后侧依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜；所述镜筒后侧还设有用于将所述第十透镜锁紧在中空腔内的锁紧环，
所述第一透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；
所述第二透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第三透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第四透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；
所述第五透镜物面侧为凹面，像面侧为凸面；
所述第六透镜物面侧为凸面，像面侧为平面；
所述第七透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第八透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第九透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第十透镜物面侧为平面，像面侧为凹面。
如上所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，该光学系统还满足如以下条件：
(1)1.6＜Nd1＜1.75；40＜Vd1＜65；
(2)1.8＜Nd2＜1.95；25＜Vd2＜40；
(3)1.7＜Nd3＜1.9；35＜Vd3＜50；
(4)1.7＜Nd4＜1.9；35＜Vd4＜55；
(5)1.7＜Nd5＜1.9；20＜Vd5＜40；
(6)1.7＜Nd6＜1.9；35＜Vd6＜60；
(7)1.5＜Nd7＜1.65；35＜Vd7＜65；
(8)1.55＜Nd8＜1.65；20＜Vd8＜35；
(9)1.6＜Nd9＜1.75；40＜Vd9＜65；
(10)1.7＜Nd10＜1.9；35＜Vd10＜50；
其中，Nd1为第一透镜的折射率，Vd1为第一透镜的色散系数；Nd2为第二透镜的折射率，Vd2为第二透镜的色散系数；Nd3为第三透镜的折射率，Vd3为第三透镜的色散系数；Nd4为第四透镜的折射率，Vd4为第四透镜的色散系数；Nd5为第五透镜的折射率，Vd5为第五透镜的色散系数；Nd6为第六透镜的折射率，Vd6为第六透镜的色散系数；Nd7为第七透镜的折射率，Vd7为第七透镜的色散系数；Nd8为第八透镜的折射率，Vd8为第八透镜的色散系数；Nd9为第九透镜的折射率，Vd9为第九透镜的色散系数；Nd10为第十透镜的折射率，Vd10为第十透镜的色散系数。
如上所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，所述第一透镜的光焦度为负，其焦距-11＜f1＜-14；所述第二透镜的光焦度为负，其焦距-30＜f2＜-50；所述第三透镜的光焦度为正，其焦距20＜f3＜40。
如上所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，所述第一透镜的焦距f1为-12.2mm；所述第二透镜的焦距f2为-40mm；所述第三透镜的焦距f3为30mm。
如上所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，所述第四透镜的光焦度为正，其焦距6＜f4＜8；所述第五透镜的光焦度为负，其焦距-8＜f5＜-10；所述第六透镜的光焦度为正，其焦距12＜f6＜
14。
如上所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，所述第四透镜的焦距f4为6.9mm；所述第五透镜的焦距f5为-9mm；所述第六透镜的焦距f6为13.6mm。
如上所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，所述第七透镜的光焦度为正，其焦距14＜f7＜16；所述第八透镜的光焦度为负，其焦距-12＜f8＜-14；所述第九透镜的光焦度为正，其焦距27＜f9＜30。
如上所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，所述第七透镜的焦距f7为15.5mm；所述第八透镜的焦距f8为-13.2mm；所述第九透镜的焦距f9为29mm。
如上所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，所述第十透镜的光焦度为正，其焦距14＜f10＜16。
如上所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，所述第五透镜与所述第四透镜组成胶合镜片。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于，
1、本申请提供的大靶面小畸变的无人机摄像镜头全部采用球面镜片，镜头传感器靶面大，有效保障成像品质；
2、本申请提供的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，通过将第一透镜至第十透镜进行合理的搭配，利用各个镜片自身结构的特点，使成像画面变形小，有效校正畸变，使TV畸变达到2％左右；
3、本申请提供的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，采用8G2P(8枚玻璃镜片+2枚塑胶镜片)的玻塑混合结构，分辨率高，可达到2000万像素的成像效果，使拍摄的画面更清晰，有利于后期图像更准确的分析判断。
【附图说明】
图1是本申请的大靶面小畸变的无人机摄像镜头的结构示意图；
图2是本申请的成像示意图；
图3是本申请的MTF传递函数曲线图；
图4是本申请的色差控制图；
图5是本申请的光斑直径图。
【具体实施方式】
下面将结合附图及具体实施例对本申请作进一步说明。
请参看附图1至附图5，一种大靶面小畸变的无人机摄像镜头，包括镜筒，所述镜筒前侧与测试图卡相对，所述镜筒后侧与摄像模组相对，所述镜筒内设有中空腔，所述中空腔内沿光轴从前侧到后侧依次包括：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、光阑、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9以及第十透镜10；所述镜筒后侧还设有用于将所述第十透镜10锁紧在中空腔内的锁紧环，所述第一透镜1物面侧为凸面，像面侧为凸面；所述第二透镜2物面侧为凹面，像面侧为凹面；所述第三透镜3物面侧为凹面，像面侧为凹面；所述第四透镜4物面侧为凸面，像面侧为凹面；所述第五透镜5物面侧为凹面，像面侧为凸面；所述第六透镜6物面侧为凸面，像面侧为平面；所述第七透镜7物面侧为凹面，像面侧为凹面；所述第八透镜8物面侧为凹面，像面侧为凹面；所述第九透镜9物面侧为凹面，像面侧为凹面；所述第十透镜10物面侧为平面，像面侧为凹面。
本申请的光阑设于第六透镜的像面侧，光阑为中心设有通光孔的遮光纸，并且光阑的通光口径小于隔圈，以保证无人机摄像镜头的通光量由光阑的通光孔决定，其设于第六透镜朝向成像面的一侧，可提高无人机摄像镜头的视场角并能更好的配合芯片的入射角度，并且采用中心设有通光孔的遮光纸作为光阑，使得降低了镜筒通光孔的要求，使镜筒通光孔成型难度下降，提高了生产率，降低了生产成本；塑胶镜片采用非球面镜片，通过引入非球面塑胶镜片，可更好的校正像差，提高光学系统的解像性能，从而达到高像素的分辨率。
进一步地，该无人机摄像镜头还满足如下条件：
(1)1.6＜Nd1＜1.75；40＜Vd1＜65；
(2)1.8＜Nd2＜1.95；25＜Vd2＜40；
(3)1.7＜Nd3＜1.9；35＜Vd3＜50；
(4)1.7＜Nd4＜1.9；35＜Vd4＜55；
(5)1.7＜Nd5＜1.9；20＜Vd5＜40；
(6)1.7＜Nd6＜1.9；35＜Vd6＜60；
(7)1.5＜Nd7＜1.65；35＜Vd7＜65；
(8)1.55＜Nd8＜1.65；20＜Vd8＜35；
(9)1.6＜Nd9＜1.75；40＜Vd9＜65；
(10)1.7＜Nd10＜1.9；35＜Vd10＜50；
其中，Nd1为第一透镜1的折射率，Vd1为第一透镜1的色散系数；Nd2为第二透镜2的折射率，Vd2为第二透镜2的色散系数；Nd3为第三透镜3的折射率，Vd3为第三透镜的色散系数；Nd4为第四透镜4的折射率，Vd4为第四透镜的色散系数；Nd5为第五透镜5的折射率，Vd5为第五透镜的色散系数；Nd6为第六透镜6的折射率，Vd6为第六透镜的色散系数；Nd7为第七透镜7的折射率，Vd7为第七透镜的色散系数；Nd8为第八透镜8的折射率，Vd8为第八透镜的色散系数；Nd9为第九透镜9的折射率，Vd9为第九透镜的色散系数；Nd10为第十透镜10的折射率，Vd10为第十透镜的色散系数。不同的折射率材料的镜片色散系数也不同，折射率越高色散系数越低，利用各个镜片属性的不同进行合理搭配后，光线到像面后的色散范围较小，使得光学系统或镜头的成像更清楚，质量更高。
又进一步地，所述第一透镜为折射率较低色散系数较高的玻璃材料，第一透镜的光焦度为负，其焦距-7.2＜f1＜-17.2mm，其优选焦距f1为-12.2mm。第一镜片的厚度0.5＜TG01＜0.8,优选TG01为0.6mm。所述第一透镜的折射率Nd1优选1.75，色散系数Vd1优选60，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
所述第二透镜为折射率较高色散系数较低的玻璃材料，第二透镜的光焦度为负，其焦距-35＜f2＜-45mm，其优选焦距f2为-40mm。第二镜片的厚度1.7＜TG02＜2.0，优选TG02为1.82mm。所述第二透镜的折射率Nd2优选1.85，色散系数Vd2优选35，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
所述第三透镜为折射率较高色散系数较低的玻璃材料，第三透镜的光焦度为正，其焦距20＜f3＜40mm，其优选焦距f3为30mm。第三镜片的厚度1.5＜TG03＜1.9，优选TG03为1.66mm。所述第三透镜的折射率Nd3优选1.76，色散系数Vd3优选50，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
所述第四透镜为折射率较高色散系数较低的玻璃材料，第四透镜的光焦度为正，其焦距1.9＜f4＜11.9mm，其优选焦距f4为6.9mm。所述第四透镜的折射率Nd4优选1.8，色散系数Vd4优选47，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。所述第五透镜为折射率较高色散系数较低的玻璃材料，第五透镜的光焦度为负，其焦距-4＜f5＜-14mm，其优选焦距f5为-9mm。所述第五透镜的折射率Nd5优选1.8，色散系数Vd5优选30，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。第四镜片与第五镜片组成的胶合镜片的厚度5.9＜TA01＜6.3，优选TA01为6.19mm。
所述第六透镜为折射率较高色散系数较低的玻璃材料，第六透镜的光焦度为正，其焦距8.6＜f6＜18.6mm，其优选焦距f6为13.6mm。第六镜片的厚度1.0＜TG06＜1.3，优选TG06为1.18mm。所述第六透镜的折射率Nd6优选1.76，色散系数Vd6优选50，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
所述第七透镜为折射率较高色散系数较高的塑胶材料，第七透镜的光焦度为正，其焦距10.5＜f7＜20.5mm，其优选焦距f7为15.5mm。第七镜片的厚度0.6＜TP07＜0.9，优选TP07为0.77mm。所述第七透镜的折射率Nd7优选1.57，色散系数Vd7优选60，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
所述第八透镜为折射率较低色散系数较低的塑胶材料，第八透镜的光焦度为负，其焦距-8.2＜f8＜-18.2mm，其优选焦距f8为-13.2mm。第八镜片的厚度0.5＜TP08＜0.8，优选TP08为0.51mm。所述第八透镜的折射率Nd8优选1.5，色散系数Vd8优选20，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
所述第九透镜为折射率较低色散系数较高的玻璃材料，第九透镜的光焦度为正，其焦距24＜f9＜34mm，其优选焦距f9为29mm。第九镜片的厚度1.55＜TG09＜2.0，优选TG09为1.75mm。所述第九透镜的折射率Nd9优选1.76，色散系数Vd9优选50，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
所述第十透镜为折射率较高色散系数较低的玻璃材料，第十透镜的光焦度为正，其焦距10＜f10＜20mm，其优选焦距f10为15mm。第十镜片的厚度3.1＜TG10＜3.6，优选TG10为3.44mm。所述第十透镜的折射率Nd10优选1.8，色散系数Vd10优选50，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
第一透镜与第二透镜的空气间隔值4.4＜AT1＜4.8,优选AT1为4.74mm；第二透镜与第三透镜的空气间隔值0.05＜AT2＜0.15，优选AT2为0.06mm；第三透镜与第四透镜的空气间隔值0.05＜AT3＜0.15，优选AT3为0.06mm；第四、第五透镜组成的胶合镜片与第六透镜的空气间隔值0.5＜AT4＜0.8，优选AT4为0.56mm；第六透镜与第七透镜的空气间隔值0.5＜AT5＜0.8，优选AT5为0.69mm；第七透镜与第八透镜的空气间隔值0.7＜AT6＜1.0，优选AT6为1.0mm；第八透镜与第九透镜的空气间隔值2.5＜AT7＜2.8，优选AT7为2.71mm；第九透镜与第十透镜的空气间隔值1.5＜AT8＜1.8，优选AT8为1.72mm；
本实施例中，该无人机摄像镜头的各项基本参数如下表所示：
上表中，沿光轴从像面9到入瞳侧或检测镜头8，S1、S2对应为第一透镜1的两个表面；S3、S4对应为第二透镜2的两个表面；S5、S6对应为第三透镜3的两个表面；S7、S8对应为第四透镜4的两个表面；S9、S10对应为第五透镜5的两个表面；S11、S12对应为第六透镜6的两个表面；S13、S14对应为第七透镜7的两个表面；S15、S16对应为第八透镜68的两个表面；S17、S18对应为第九透镜9的两个表面；S19、S20对应为第十透镜10的两个表面。
从图2、图3、图4、图5、中可以看出，本光学系统具有良好的光学性能，光线经过本光学系统汇聚后，在像面的成像范围很清晰，各个波段在最后汇聚到单个像素点上面内并无光线汇聚至其余像素点。
综上，本申请的无人机摄像镜头有如下优点：
1、本申请提供的大靶面小畸变的无人机摄像镜头全部采用球面镜片，镜头传感器靶面大，有效保障成像品质；
2、本申请提供的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，通过将第一透镜至第十透镜进行合理的搭配，利用各个镜片自身结构的特点，使成像画面变形小，有效校正畸变，使TV畸变达到2％左右；
3、本申请提供的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，采用8G2P(8枚玻璃镜片+2枚塑胶镜片)的玻塑混合结构，分辨率高，可达到2000万像素的成像效果，使拍摄的画面更清晰，有利于后期图像更准确的分析判断。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.大靶面小畸变的无人机摄像镜头，包括镜筒，所述镜筒前侧与测试图卡相对，所述镜筒后侧与摄像模组相对，其特征在于，所述镜筒内设有中空腔，所述中空腔内沿光轴从前侧到后侧依次包括：第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)、第八透镜(8)、第九透镜(9)以及第十透镜(10)；所述镜筒后侧还设有用于将所述第十透镜锁紧在中空腔内的锁紧环，
所述第一透镜(1)物面侧为凸面，像面侧为凸面；
所述第二透镜(2)物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第三透镜(3)物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第四透镜(4)物面侧为凸面，像面侧为凹面；
所述第五透镜(5)物面侧为凹面，像面侧为凸面；
所述第六透镜(6)物面侧为凸面，像面侧为平面；
所述第七透镜(7)物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第八透镜(8)物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第九透镜(9)物面侧为凹面，像面侧为凹面；
所述第十透镜(10)物面侧为平面，像面侧为凹面。
2.根据权利要求1所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，其特征在于，该无人机摄像镜头还满足如下条件：
(1)1.6＜Nd1＜1.75；40＜Vd1＜65；
(2)1.8＜Nd2＜1.95；25＜Vd2＜40；
(3)1.7＜Nd3＜1.9；35＜Vd3＜50；
(4)1.7＜Nd4＜1.9；35＜Vd4＜55；
(5)1.7＜Nd5＜1.9；20＜Vd5＜40；
(6)1.7＜Nd6＜1.9；35＜Vd6＜60；
(7)1.5＜Nd7＜1.65；35＜Vd7＜65；
(8)1.55＜Nd8＜1.65；20＜Vd8＜35；
(9)1.6＜Nd9＜1.75；40＜Vd9＜65；
(10)1.7＜Nd10＜1.9；35＜Vd10＜50；
其中，Nd1为第一透镜(1)的折射率，Vd1为第一透镜(1)的色散系数；Nd2为第二透镜(2)的折射率，Vd2为第二透镜(2)的色散系数；Nd3为第三透镜(3)的折射率，Vd3为第三透镜(3)的色散系数；Nd4为第四透镜(4)的折射率，Vd4为第四透镜(4)的色散系数；Nd5为第五透镜(5)的折射率，Vd5为第五透镜(5)的色散系数；Nd6为第六透镜(6)的折射率，Vd6为第六透镜(6)的色散系数；Nd7为第七透镜(7)的折射率，Vd7为第七透镜(7)的色散系数；Nd8为第八透镜(8)的折射率，Vd8为第八透镜(8)的色散系数；Nd9为第九透镜(9)的折射率，Vd9为第九透镜(9)的色散系数；Nd10为第十透镜(10)的折射率，Vd10为第十透镜(10)的色散系数。
3.根据权利要求1或2所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)的光焦度为负，其焦距-7.2＜f1＜-17.2mm；所述第二透镜(2)的光焦度为负，其焦距-35＜f2＜-45mm；所述第三透镜(3)的光焦度为正，其焦距20＜f3＜40mm。
4.根据权利要求3所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)的焦距f1为-12.2mm；所述第二透镜(2)的焦距f2为-40mm；所述第三透镜(3)的焦距f3为30mm。
5.根据权利要求1或2所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，其特征在于，所述第四透镜(4)的光焦度为正，其焦距1.9＜f4＜11.9mm；所述第五透镜(5)的光焦度为负，其焦距-4＜f5＜-14mm；所述第六透镜(6)的光焦度为正，其焦距8.6＜f6＜18.6mm。
6.根据权利要求5所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，其特征在于，所述第四透镜(4)的焦距f4为6.9mm；所述第五透镜(5)的焦距f5为-9mm；所述第六透镜(6)的焦距f6为13.6mm。
7.根据权利要求1或2所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，其特征在于，所述第七透镜(7)的光焦度为正，其焦距10.5＜f7＜20.5mm；所述第八透镜(8)的光焦度为负，其焦距-8.2＜f8＜-18.2mm；所述第九透镜(9)的光焦度为正，其焦距24＜f9＜34mm。
8.根据权利要求7所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，其特征在于，所述第七透镜(7)的焦距f7为15.5mm；所述第八透镜(8)的焦距f8为-13.2mm；所述第九透镜(9)的焦距f9为29mm。
9.根据权利要求1或2所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，其特征在于，所述第十透镜(10)的光焦度为正，其焦距10＜f10＜20mm。
10.根据权利要求1或2所述的大靶面小畸变的无人机摄像镜头，其特征在于，所述第五透镜(5)与所述第四透镜(4)组成胶合镜片。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110531489A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-12-03 | 中山依瓦塔光学有限公司 | 大靶面小畸变的无人机摄像镜头 |
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2019
- 2019-08-13 CN CN201921312830.2U patent/CN210348045U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110531489A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-12-03 | 中山依瓦塔光学有限公司 | 大靶面小畸变的无人机摄像镜头 |
| CN110531489B (zh) * | 2019-08-13 | 2024-03-26 | 中山依瓦塔光学有限公司 | 大靶面小畸变的无人机摄像镜头 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |