CN215067499U - 一种用于无人机的成像镜头 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于无人机的成像镜头，其包括第一透镜至第九透镜，第一透镜至第九透镜各自包括物侧面及像侧面；第一透镜具正屈光率；第二透镜具负屈光率；第三透镜具负屈光率；第四透镜具正屈光率；第五透镜具负屈光率；第六透镜具正屈光率；第七透镜具正屈光率；第八透镜具正屈光率；第九透镜具负屈光率；第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第七透镜为玻璃球面透镜，第二透镜、第六透镜、第八透镜、第九透镜为玻璃非球面透镜；该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。本实用新型沿物侧至像侧方向采用九片透镜，并通过对各个透镜进行相应设计，使得镜头的垂轴色差和轴上色差小，色彩的还原性好，杜绝了蓝紫边现象。

Description

一种用于无人机的成像镜头
技术领域
本实用新型涉及镜头技术领域，具体涉及一种用于无人机的成像镜头。
背景技术
随着科学技术的不断进步和社会的不断发展，近年来，光学成像镜头也得到了迅猛发展，光学成像镜头被广泛地应用在智能手机、车载监控、安防监控、无人机等各个领域。目前，在专业级无人机上搭载的摄像机镜头，其在航拍、侦探、监视、通信、电子干扰等场合发挥着重要作用，成为民用、军事等行业的重要工具。但现有的无人机上搭载的镜头至少存在以下不足：（1）现有专业级别的无人机成像镜头，容易出现蓝紫边现象；（2）现有专业级别的无人机成像镜头，在强光源环境下一般都存在鬼影，影响成像效果；（3）现有专业级别的无人机成像镜头，镜头的温漂量大，当温度扰动过大时，影响成像质量；（4）现有专业级别的无人机成像镜头，结构冗长，重量大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于无人机的成像镜头，以至少解决上述问题的其一。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于无人机的成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第九透镜，所述第一透镜至第九透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜具正屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第三透镜具负屈光率，所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第六透镜具正屈光率，所述第六透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
所述第七透镜具正屈光率，所述第七透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第八透镜具正屈光率，所述第八透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第九透镜具负屈光率，所述第九透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第七透镜为玻璃球面透镜，所述第二透镜、第六透镜、第八透镜、第九透镜为玻璃非球面透镜；
该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。
优选地，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面相互胶合，并满足Vd4-Vd5＞20，其中，Vd4为第四透镜色散系数，Vd5为第五透镜色散系数。
优选地，所述第六透镜的折射率温度系数dn/dt为负值。
优选地，该镜头符合下列条件式：TTL≤31mm，其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离。
优选地，该镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第五透镜与第六透镜之间。
优选地，该镜头符合下列条件式：|R9|＞52mm，R11＞13mm，R14＞11.5mm，|R18|＞45mm，且所述第一透镜至第九透镜的镜面均镀有增透膜，其中，R9为第五透镜像侧面的曲率半径，R11为第六透镜物侧面的曲率半径，R14为第七透镜像侧面的曲率半径，R18为第九透镜像侧面的曲率半径。
优选地，所述第一透镜至第九透镜的焦距与整个镜头的焦距之间满足以下条件：
5.4＜|(f1/f)|＜5.6， 1.5＜|(f2/f)|＜1.7， 2.1＜|(f3/f)|＜2.3，
0.8＜|(f4/f)|＜0.9， 1.8＜|(f5/f)|＜2.0， 1.7＜|(f6/f)|＜1.8，
4.9＜|(f7/f)|＜5.1， 1.0＜|(f8/f)|＜1.2， 0.6＜|(f9/f)|＜0.8，
其中，f为镜头的焦距，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9分别为第一透镜、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、第九透镜的焦距值。
优选地，所述第一透镜至第九透镜的焦距满足以下条件：
-6＜f1＜-5， -1.7＜f2＜-1.6， -2.3＜f3＜-2.2，
0.8＜f4＜0.9， -2＜f5＜-1.8， 1.7＜f6＜1.8，
4.9＜f7＜5.1， 1＜f8＜1.2， -0.8＜f9＜-0.6。
采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
1、本实用新型沿物侧至像侧方向采用九片透镜，并通过对各个透镜进行相应设计，使得镜头的垂轴色差和轴上色差小，很好的优化了色差，色彩的还原性好，杜绝了蓝紫边现象。
2、本实用新型通过将各个透镜的镜面镀增透膜，并管控镜片的R值，可以分散鬼像的能量，在强光源环境下可以很好地减弱鬼影的能量，保证镜头的成像效果。
3、本实用新型中第六透镜的折射率温度系数dn/dt为负值，且第六透镜的光焦度为正，通过光学结构设计优化实现镜头无热化效果，温漂量小，镜头在高低温区间内使用时，可以保证画面清晰不失焦，能满足绝大部分的使用环境要求。
4、本实用新型的光学总长为31mm，重量约为24g，使得镜头的重量轻，结构紧凑，实用性强。
附图说明
图1为实施例一的光路图；
图2为实施例一中镜头在可见光434nm-656nm下的MTF曲线图；
图3为实施例一中镜头在可见光434nm-656nm下的离焦曲线图；
图4为实施例一中镜头在可见光546nm下的垂轴色差曲线图；
图5为实施例一中镜头在可见光434nm-656nm下的轴上色差曲线图；
图6为实施例一中镜头在可见光434nm-656nm下的场曲及畸变图；
图7为实施例二的光路图；
图8为实施例二中镜头在可见光434nm-656nm下的MTF曲线图；
图9为实施例二中镜头在可见光434nm-656nm下的离焦曲线图；
图10为实施例二中镜头在可见光546nm下的垂轴色差曲线图；
图11为实施例二中镜头在可见光434nm-656nm下的轴上色差曲线图；
图12为实施例二中镜头在可见光434nm-656nm下的场曲及畸变图；
图13为实施例三的光路图；
图14为实施例三中镜头在可见光434nm-656nm下的MTF曲线图；
图15为实施例三中镜头在可见光434nm-656nm下的离焦曲线图；
图16为实施例三中镜头在可见光546nm下的垂轴色差曲线图；
图17为实施例三中镜头在可见光434nm-656nm下的轴上色差曲线图；
图18为实施例三中镜头在可见光434nm-656nm下的场曲及畸变图；
图19为实施例四的光路图；
图20为实施例四中镜头在可见光434nm-656nm下的MTF曲线图；
图21为实施例四中镜头在可见光434nm-656nm下的离焦曲线图；
图22为实施例四中镜头在可见光546nm下的垂轴色差曲线图；
图23为实施例四中镜头在可见光434nm-656nm下的轴上色差曲线图；
图24为实施例四中镜头在可见光434nm-656nm下的场曲及畸变图。
附图标记说明：
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、光阑10、保护玻璃11。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
在本说明书中所说的「透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指该透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为R值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。R值可常见被使用于光学设计软件中，例如Zemax或CodeV。R值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lensdatasheet)中。以物侧面来说，当R值为正时，判定为物侧面为凸面；当R值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当R值为正时，判定像侧面为凹面；当R值为负时，判定像侧面为凸面。
本实用新型公开了一种用于无人机的成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第九透镜，所述第一透镜至第九透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜具正屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第三透镜具负屈光率，所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第六透镜具正屈光率，所述第六透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
所述第七透镜具正屈光率，所述第七透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第八透镜具正屈光率，所述第八透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第九透镜具负屈光率，所述第九透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第七透镜为玻璃球面透镜，所述第二透镜、第六透镜、第八透镜、第九透镜为玻璃非球面透镜，使色差得到很好的矫正，并且杜绝了镜头成像易出现的蓝紫边现象；
该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。
非球面透镜的物侧面和像侧面曲线的方程式表示如下：
Figure 33566DEST_PATH_IMAGE002
其中：
z：非球面之深度(非球面上距离光轴为y的点，与相切于非球面光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离)；
c：非球面顶点之曲率(the vertex curvature)；
K：锥面系数(Conic Constant)；
Figure 419548DEST_PATH_IMAGE004
，径向距离(radial distance)；
rn：归一化半径(normalization radius (NRADIUS))；
u：r/rn；
am：第m阶Qcon系数(is the mthQconcoefficient)；
Qm con：第m阶Qcon多项式(the mthQcon polynomial)。
优选地，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面相互胶合，并满足Vd4-Vd5＞20，其中，Vd4为第四透镜色散系数，Vd5为第五透镜色散系数，两个透镜通过高低色散材料的结合，有利于校正色差，优化像质，提升系统性能，并且杜绝了镜头成像易出现的蓝紫边现象。
优选地，所述第六透镜的折射率温度系数dn/dt为负值，即透镜的折射率随着温度的升高而降低，且所述第六透镜的光焦度为正，当外界温度变化时，所述第六透镜采用dn/dt为负值的材料，能够很好的抵消温度变化对镜头后焦的影响，使镜头能够补偿温漂，可以保证镜头在-20℃至70℃温度区间内使用时，画面清晰不失焦，能满足绝大部分的使用环境要求。
优选地，该镜头符合下列条件式：TTL≤31mm，其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离，使得镜头的总长短，结构紧凑，实用性强。
优选地，该镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第五透镜与第六透镜之间。
优选地，该镜头符合下列条件式：|R9|＞52mm，R11＞13mm，R14＞11.5mm，|R18|＞45mm，且所述第一透镜至第九透镜的镜面均镀有增透膜，其中，R9为第五透镜像侧面的曲率半径，R11为第六透镜物侧面的曲率半径，R14为第七透镜像侧面的曲率半径，R18为第九透镜像侧面的曲率半径。通过将各个透镜的镜面镀增透膜，并管控第五透镜、第六透镜、第七透镜、第九透镜的R值，可以分散鬼像的能量，在强光源环境下可以很好地减弱鬼影的能量，保证镜头的成像效果。
优选地，所述第一透镜至第九透镜的焦距与整个镜头的焦距之间满足以下条件：
5.4＜|(f1/f)|＜5.6， 1.5＜|(f2/f)|＜1.7， 2.1＜|(f3/f)|＜2.3，
0.8＜|(f4/f)|＜0.9， 1.8＜|(f5/f)|＜2.0， 1.7＜|(f6/f)|＜1.8，
4.9＜|(f7/f)|＜5.1， 1.0＜|(f8/f)|＜1.2， 0.6＜|(f9/f)|＜0.8，
其中，f为镜头的焦距，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9分别为第一透镜、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、第九透镜的焦距值。
优选地，所述第一透镜至第九透镜的焦距满足以下条件：
-6＜f1＜-5， -1.7＜f2＜-1.6， -2.3＜f3＜-2.2，
0.8＜f4＜0.9， -2＜f5＜-1.8， 1.7＜f6＜1.8，
4.9＜f7＜5.1， 1＜f8＜1.2， -0.8＜f9＜-0.6，
通过合理地分配光焦度，更加有利于提升该镜头的光学系统性能。
下面将以具体实施例对本实用新型的成像镜头进行详细说明。
实施例一
参考图1所示，本实施例公开了一种用于无人机的成像镜头，从物侧A1至像侧A2沿一光轴依次包括第一透镜1至第九透镜9，所述第一透镜1至第九透镜9各自包括一朝向物侧A1且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧A2且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜1具正屈光率，所述第一透镜1的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第二透镜2具负屈光率，所述第二透镜2的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第三透镜3具负屈光率，所述第三透镜3的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第四透镜4具正屈光率，所述第四透镜4的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
所述第五透镜5具负屈光率，所述第五透镜5的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第六透镜6具正屈光率，所述第六透镜6的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
所述第七透镜7具正屈光率，所述第七透镜7的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第八透镜8具正屈光率，所述第八透镜8的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第九透镜9具负屈光率，所述第九透镜9的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第一透镜1、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第七透镜7为玻璃球面透镜，所述第二透镜2、第六透镜6、第八透镜8、第九透镜9为玻璃非球面透镜，使色差得到很好的矫正，并且杜绝了镜头成像易出现的蓝紫边现象；
该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。
所述第四透镜4的像侧面与所述第五透镜4的物侧面相互胶合，所述第六透镜6的折射率温度系数dn/dt为负值，所述光阑10设置在所述第五透镜5与第六透镜6之间，当然在其他实施例中，光阑10也可以设置在其他合适的位置。
本具体实施例的详细光学数据如表1所示。
表1实施例一的详细光学数据
表面 类型 口径大小(直径) 曲率半径 厚度 材质 折射率 色散系数 焦距
OBJ 被摄物面 0.000 Infinity Infinity
1 第一透镜 20.597 39.681 2.013 H-ZLAF90 2.00069 25.435 51.739
2 19.634 162.420 0.098
3 第二透镜 15.197 21.183 0.712 H-K9L 1.51680 64.198 -15.608
4 10.561 5.806 4.810
5 第三透镜 10.400 -12.895 0.648 H-LAK12 1.69680 56.200 -21.210
6 10.159 -88.204 0.449
7 第四透镜 9.814 15.167 3.422 H-ZLAF68B 1.88300 40.807 8.314
8 第五透镜 9.800 -12.909 0.598 H-ZF88 1.94596 17.944 -18.059
9 8.509 -52.662 2.987
STO 5.288 Infinity 0.431
11 第六透镜 5.599 13.896 1.824 M-FCD1 1.49710 81.560 16.504
12 6.122 -19.165 0.092
13 第七透镜 6.978 8.413 1.411 FCD1 1.49700 81.608 48.511
14 7.091 11.784 3.574
15 第八透镜 8.188 -144.112 2.188 M-FCD1 1.49710 81.560 10.665
16 9.125 -5.125 1.743
17 第九透镜 9.797 -5.165 1.000 D-ZLAF53 1.83302 37.345 -6.665
18 12.403 -75.356 0.100
19 第十透镜 13.705 Infinity 1.000 H-K9L 1.51680 64.212
20 14.234 Infinity 1.900
IMA 成像面 15.847 Infinity
所述第二透镜2、第六透镜6、第八透镜8、第九透镜9非球面的参数详细数据请参考下表：
面序号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14
3 -0.01 9.950E-04 -5.095E-05 1.386E-06 -2.334E-08 2.159E-10 -8.322E-13
4 -0.08 1.247E-03 -2.388E-05 -1.500E-06 1.062E-07 -2.425E-09 7.432E-12
11 0.42 -8.713E-04 -8.694E-05 1.327E-05 -3.092E-06 2.707E-07 -1.122E-08
12 -4.05 -8.970E-04 -1.181E-04 1.748E-05 -3.061E-06 2.256E-07 -7.321E-09
15 187.95 -1.413E-03 -9.787E-05 1.375E-05 -1.971E-06 8.945E-08 -9.535E-10
16 -0.18 4.267E-03 -2.337E-04 1.191E-05 -8.263E-07 2.937E-08 -2.396E-10
17 -7.46 2.059E-03 -2.544E-04 6.952E-06 -1.033E-07 3.179E-09 -1.335E-10
18 -100.00 1.924E-03 -2.101E-04 7.452E-06 -1.368E-07 9.921E-10 -1.001E-12
本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝9.442mm；光圈值FNO＝2.33；CRA（主光线角度）29.3°，与sensor相匹配，成像面大小为1/1英寸,成像面尺寸为∅15.8mm；第一透镜1的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL＝31mm；（f1/f）=5.42，（f2/f）=-1.63，（f3/f）=-2.22，（f4/f）=0.87，（f5/f）=-1.89，（f6/f）=1.73，（f7/f）=5.08，（f8/f）=1.12，（f9/f）=-0.70。
本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图1。镜头在434nm-656nm光线下的MTF曲线图请参阅图2，从图中可以看出该镜头的空间频率达190lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于0.2，分辨率可以达到两千万像素水平，保证了成像质量，同时大幅度提升了方案整体的静态分辨率和视频分辨率，极大的方便了后期图像优化算法的开发。镜头在434nm-656nm光线下的离焦曲线图请参阅图3，从图中可以看出该镜头在可见光下的离焦量小。镜头在546nm光线下的垂轴色差曲线图请参阅图4、镜头在434nm-656nm光线下的轴上色差曲线图请参阅图5，从图中可以看出，视场色差小，色彩还原性好，蓝紫边现象不明显。镜头在434nm-656nm光线下的场曲及畸变图请参阅图6，光学畸变管控在1.2%以内，可以看出畸变小，成像质量高，无需后期图像算法矫正畸变。
实施例二
配合图7至图12所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
本具体实施例的详细光学数据如表2所示。
表2实施例二的详细光学数据
表面 类型 口径大小(直径) 曲率半径 厚度 材质 折射率 色散系数 焦距
OBJ 被摄物面 0.000 Infinity Infinity
1 第一透镜 20.588 45.438 2.016 H-ZLAF90 2.00069 25.435 52.451
2 19.630 312.276 0.097
3 第二透镜 15.144 20.944 0.733 D-K9L 1.51680 64.198 -15.663
4 10.612 5.784 4.781
5 第三透镜 10.400 -13.588 0.739 H-LAK12 1.69680 56.200 -21.325
6 10.120 -155.415 0.400
7 第四透镜 9.821 14.973 3.451 H-ZLAF68B 1.88300 40.807 8.303
8 第五透镜 9.800 -12.955 0.598 H-ZF88 1.94596 17.944 -17.997
9 8.522 -53.241 3.008
STO 5.322 Infinity 0.356
11 第六透镜 5.592 13.686 1.782 M-FCD1 1.49710 81.560 16.625
12 6.017 -20.106 0.087
13 第七透镜 6.833 8.279 1.394 FCD1 1.49700 81.608 47.231
14 6.946 12.055 3.594
15 第八透镜 8.034 -68.976 2.169 M-FCD1 1.49710 81.560 10.787
16 9.003 -5.041 1.743
17 第九透镜 9.778 -5.049 1.000 D-ZLAF53 1.83302 37.345 -6.806
18 12.291 -47.838 0.100
19 第十透镜 13.557 Infinity 1.000 H-K9L 1.51680 64.212
20 14.102 Infinity 1.950
IMA 成像面 15.839 Infinity
所述第二透镜2、第六透镜6、第八透镜8、第九透镜9非球面的参数详细数据请参考下表：
面序号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14
3 -1.48 9.651E-04 -5.100E-05 1.387E-06 -2.330E-08 2.165E-10 -8.451E-13
4 -0.15 1.235E-03 -2.365E-05 -1.467E-06 1.026E-07 -2.383E-09 9.399E-12
11 0.35 -8.594E-04 -8.625E-05 1.226E-05 -3.118E-06 2.796E-07 -1.177E-08
12 -3.85 -9.093E-04 -1.211E-04 1.712E-05 -3.084E-06 2.301E-07 -7.669E-09
15 100.23 -1.597E-03 -9.054E-05 1.307E-05 -1.975E-06 9.370E-08 -9.741E-10
16 -0.28 4.118E-03 -2.318E-04 1.209E-05 -8.137E-07 2.940E-08 -2.435E-10
17 -7.34 2.186E-03 -2.675E-04 7.840E-06 -1.198E-07 3.801E-09 -1.472E-10
18 -664.00 1.827E-03 -2.109E-04 7.549E-06 -1.363E-07 9.882E-10 -1.650E-12
本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝9.449mm；光圈值FNO＝2.33；CRA（主光线角度）29.3°，与sensor相匹配，成像面大小为1/1英寸,成像面尺寸为∅15.8mm；第一透镜1的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL＝31mm；（f1/f）=5.55，（f2/f）=-1.66，（f3/f）=-2.26，（f4/f）=0.88，（f5/f）=-1.90，（f6/f）=1.76，（f7/f）=5.00，（f8/f）=1.14，（f9/f）=-0.72。
本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图7。镜头在434nm-656nm光线下的MTF曲线图请参阅图8，从图中可以看出该镜头的空间频率达190lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于0.2，分辨率可以达到两千万像素水平，保证了成像质量，同时大幅度提升了方案整体的静态分辨率和视频分辨率，极大的方便了后期图像优化算法的开发。镜头在434nm-656nm光线下的离焦曲线图请参阅图9，从图中可以看出该镜头在可见光下的离焦量小。镜头在546nm光线下的垂轴色差曲线图请参阅图10、镜头在434nm-656nm光线下的轴上色差曲线图请参阅图11，从图中可以看出，视场色差小，色彩还原性好，蓝紫边现象不明显。镜头在434nm-656nm光线下的场曲及畸变图请参阅图12，光学畸变管控在1.0%以内，可以看出畸变小，成像质量高，无需后期图像算法矫正畸变。
实施例三
配合图13至图18所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
本具体实施例的详细光学数据如表3所示。
表3实施例三的详细光学数据
表面 类型 口径大小(直径) 曲率半径 厚度 材质 折射率 色散系数 焦距
OBJ 被摄物面 0.000 Infinity Infinity
1 第一透镜 20.549 46.512 2.008 H-ZLAF90 2.00069 25.435 52.467
2 19.601 372.184 0.097
3 第二透镜 15.120 21.138 0.729 D-K9L 1.51680 64.198 -15.652
4 10.626 5.797 4.769
5 第三透镜 10.400 -13.598 0.741 H-LAK12 1.69680 56.200 -21.317
6 10.136 -157.301 0.400
7 第四透镜 9.838 14.973 3.444 H-ZLAF68B 1.88300 40.807 8.309
8 第五透镜 9.800 -12.978 0.600 H-ZF88 1.94596 17.944 -18.038
9 8.542 -53.245 3.013
STO 5.333 Infinity 0.355
11 第六透镜 5.603 13.611 1.797 M-FCD1 1.49710 81.560 16.666
12 6.033 -20.395 0.088
13 第七透镜 6.848 8.258 1.394 FCD1 1.49700 81.608 46.938
14 6.955 12.046 3.596
15 第八透镜 8.022 -69.593 2.172 M-FCD1 1.49710 81.560 10.777
16 9.015 -5.040 1.745
17 第九透镜 9.818 -5.038 1.000 D-ZLAF53 1.83302 37.345 -6.773
18 12.324 -48.756 0.100
19 第十透镜 13.591 Infinity 1.000 H-K9L 1.51680 64.212
20 14.135 Infinity 1.951
IMA 成像面 15.844 Infinity
所述第二透镜2、第六透镜6、第八透镜8、第九透镜9非球面的参数详细数据请参考下表：
面序号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14
3 -1.48 9.651E-04 -5.100E-05 1.387E-06 -2.330E-08 2.165E-10 -8.451E-13
4 -0.15 1.235E-03 -2.365E-05 -1.467E-06 1.026E-07 -2.383E-09 9.399E-12
11 0.35 -8.594E-04 -8.625E-05 1.226E-05 -3.118E-06 2.796E-07 -1.177E-08
12 -3.85 -9.093E-04 -1.211E-04 1.712E-05 -3.084E-06 2.301E-07 -7.669E-09
15 100.23 -1.597E-03 -9.054E-05 1.307E-05 -1.975E-06 9.370E-08 -9.741E-10
16 -0.28 4.118E-03 -2.318E-04 1.209E-05 -8.137E-07 2.940E-08 -2.435E-10
17 -7.34 2.186E-03 -2.675E-04 7.840E-06 -1.198E-07 3.801E-09 -1.472E-10
18 -664.00 1.827E-03 -2.109E-04 7.549E-06 -1.363E-07 9.882E-10 -1.650E-12
本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝9.460mm；光圈值FNO＝2.33；CRA（主光线角度）29.3°，与sensor相匹配，成像面大小为1/1英寸,成像面尺寸为∅15.8mm；第一透镜1的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL＝31mm；（f1/f）=5.55，（f2/f）=-1.65，（f3/f）=-2.25，（f4/f）=0.88，（f5/f）=-1.91，（f6/f）=1.76，（f7/f）=4.96，（f8/f）=1.14，（f9/f）=-0.72。
本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图13。镜头在434nm-656nm光线下的MTF曲线图请参阅图14，从图中可以看出该镜头的空间频率达190lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于0.2，分辨率可以达到两千万像素水平，保证了成像质量，同时大幅度提升了方案整体的静态分辨率和视频分辨率，极大的方便了后期图像优化算法的开发。镜头在434nm-656nm光线下的离焦曲线图请参阅图15，从图中可以看出该镜头在可见光下的离焦量小。镜头在546nm光线下的垂轴色差曲线图请参阅图16、镜头在434nm-656nm光线下的轴上色差曲线图请参阅图17，从图中可以看出，视场色差小，色彩还原性好，蓝紫边现象不明显。镜头在434nm-656nm光线下的场曲及畸变图请参阅图18，光学畸变管控在1.0%以内，可以看出畸变小，成像质量高，无需后期图像算法矫正畸变。
实施例四
配合图19至图24所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
本具体实施例的详细光学数据如表4所示。
表4实施例四的详细光学数据
表面 类型 口径大小(直径) 曲率半径 厚度 材质 折射率 色散系数 焦距
OBJ 被摄物面 0.000 Infinity Infinity
1 第一透镜 20.280 48.461 1.993 H-ZLAF90 2.00069 25.435 51.739
2 19.345 653.632 0.098
3 第二透镜 14.960 20.279 0.704 D-K9L 1.51680 64.198 -15.608
4 10.604 5.717 4.651
5 第三透镜 10.400 -14.225 0.746 H-LAK12 1.69680 56.200 -21.210
6 10.119 -349.736 0.400
7 第四透镜 9.839 14.964 3.449 H-ZLAF68B 1.88300 40.807 8.314
8 第五透镜 9.800 -12.998 0.600 H-ZF88 1.94596 17.944 -18.059
9 8.551 -53.395 3.008
STO 5.376 Infinity 0.354
11 第六透镜 5.647 13.617 1.816 M-FCD1 1.49710 81.560 16.504
12 6.086 -19.870 0.094
13 第七透镜 6.882 8.391 1.394 FCD1 1.49700 81.608 48.511
14 6.988 12.139 3.601
15 第八透镜 8.021 -60.765 2.287 M-FCD1 1.49710 81.560 10.665
16 9.100 -4.950 1.754
17 第九透镜 9.925 -4.963 1.000 D-ZLAF53 1.83302 37.345 -6.665
18 12.434 -48.543 0.100
19 第十透镜 13.624 Infinity 1.000 H-K9L 1.51680 64.212
20 14.162 Infinity 1.950
IMA 成像面 15.846 Infinity
所述第二透镜2、第六透镜6、第八透镜8、第九透镜9非球面的参数详细数据请参考下表：
面序号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14
3 -1.65 0.00096316 -5.101E-05 1.386E-06 -2.329E-08 2.16479E-10 -8.4517E-13
4 -0.15 0.00123180 -2.419E-05 -1.462E-06 1.0249E-07 -2.3899E-09 9.3432E-12
11 0.34 -8.598E-04 -8.609E-05 1.230E-05 -3.114E-06 2.796E-07 -1.199E-08
12 -3.84 -9.095E-04 -1.213E-04 1.710E-05 -3.088E-06 2.297E-07 -7.627E-09
15 102.93 -1.622E-03 -9.020E-05 1.296E-05 -1.982E-06 9.356E-08 -9.594E-10
16 -0.28 4.102E-03 -2.316E-04 1.214E-05 -8.112E-07 2.941E-08 -2.511E-10
17 -7.04 2.174E-03 -2.655E-04 7.885E-06 -1.203E-07 3.825E-09 -1.442E-10
18 -349.27 1.863E-03 -2.115E-04 7.566E-06 -1.359E-07 9.904E-10 -1.893E-12
本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝9.556mm；光圈值FNO＝2.33；CRA（主光线角度）29.3°，与sensor相匹配，成像面大小为1/1英寸,成像面尺寸为∅15.8mm；第一透镜1的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL＝31mm；（f1/f）=5.41，（f2/f）=-1.63，（f3/f）=-2.22，（f4/f）=0.87，（f5/f）=-1.89，（f6/f）=1.73，（f7/f）=5.08，（f8/f）=1.12，（f9/f）=-0.70。
本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图19。镜头在434nm-656nm光线下的MTF曲线图请参阅图20，从图中可以看出该镜头的空间频率达200lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于0.2，分辨率可以达到两千万像素水平，保证了成像质量，同时大幅度提升了方案整体的静态分辨率和视频分辨率，极大的方便了后期图像优化算法的开发。镜头在434nm-656nm光线下的离焦曲线图请参阅图21，从图中可以看出该镜头在可见光下的离焦量小。镜头在546nm光线下的垂轴色差曲线图请参阅图22、镜头在434nm-656nm光线下的轴上色差曲线图请参阅图23，从图中可以看出，视场色差小，色彩还原性好，蓝紫边现象不明显。镜头在434nm-656nm光线下的场曲及畸变图请参阅图24，光学畸变管控在1.4%以内，可以看出畸变小，成像质量高，无需后期图像算法矫正畸变。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于无人机的成像镜头，其特征在于，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第九透镜，所述第一透镜至第九透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜具正屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第三透镜具负屈光率，所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第六透镜具正屈光率，所述第六透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
所述第七透镜具正屈光率，所述第七透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第八透镜具正屈光率，所述第八透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第九透镜具负屈光率，所述第九透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第七透镜为玻璃球面透镜，所述第二透镜、第六透镜、第八透镜、第九透镜为玻璃非球面透镜；
该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。
2.如权利要求1所述的一种用于无人机的成像镜头，其特征在于，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面相互胶合，并满足Vd4-Vd5＞20，其中，Vd4为第四透镜色散系数，Vd5为第五透镜色散系数。
3.如权利要求1所述的一种用于无人机的成像镜头，其特征在于，所述第六透镜的折射率温度系数dn/dt为负值。
4.如权利要求1所述的一种用于无人机的成像镜头，其特征在于，符合下列条件式：TTL≤31mm，其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离。
5.如权利要求1所述的一种用于无人机的成像镜头，其特征在于，还包括光阑，所述光阑设置在所述第五透镜与第六透镜之间。
6.如权利要求1所述的一种用于无人机的成像镜头，其特征在于，符合下列条件式：|R9|＞52mm，R11＞13mm，R14＞11.5mm，|R18|＞45mm，且所述第一透镜至第九透镜的镜面均镀有增透膜，其中，R9为第五透镜像侧面的曲率半径，R11为第六透镜物侧面的曲率半径，R14为第七透镜像侧面的曲率半径，R18为第九透镜像侧面的曲率半径。
7.如权利要求1所述的一种用于无人机的成像镜头，其特征在于，所述第一透镜至第九透镜的焦距与整个镜头的焦距之间满足以下条件：
5.4＜|(f1/f)|＜5.6， 1.5＜|(f2/f)|＜1.7， 2.1＜|(f3/f)|＜2.3，
0.8＜|(f4/f)|＜0.9， 1.8＜|(f5/f)|＜2.0， 1.7＜|(f6/f)|＜1.8，
4.9＜|(f7/f)|＜5.1， 1.0＜|(f8/f)|＜1.2， 0.6＜|(f9/f)|＜0.8，
其中，f为镜头的焦距，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9分别为第一透镜、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、第九透镜的焦距值。
8.如权利要求7所述的一种用于无人机的成像镜头，其特征在于，所述第一透镜至第九透镜的焦距满足以下条件：
-6＜f1＜-5， -1.7＜f2＜-1.6， -2.3＜f3＜-2.2，
0.8＜f4＜0.9， -2＜f5＜-1.8， 1.7＜f6＜1.8，
4.9＜f7＜5.1， 1＜f8＜1.2， -0.8＜f9＜-0.6。
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