CN207529005U - 一种航拍镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种航拍镜头,从物侧至像侧依次设有:第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、滤光片、保护玻璃和感光芯片,所述的第一透镜、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、第九透镜均为玻璃球面透镜,通过合理分配光焦度,很好地校正光学***中的像差;本实用新型实现了满足1600万像素级别的要求,光学畸变<2.5%,且实现了在整个可见光波段(435nm、486nm、546nm、587nm、656nm)具有极好的图像锐利度,整个画面都能均匀、清晰成像,且色差非常小,无紫边现象。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种航拍镜头。
【背景技术】
近年来,无人机应用范围越来越广,航拍照相受到重视。航拍镜头是实现航拍功能的一个必要组件。
高像素的光学镜头,能提供高清晰度的照片,保证图像处理的精度和准确度,而目前市场上的航拍镜头主要是500万像素或800万像素,无法满足千万级高像素要求,且市场上镜头畸变都很大。
为保证拍摄画质均匀性,要求镜头具有较高的相对照度,且镜头色差小,不允许出现明显紫边,目前市场上航拍镜头普遍都存在缺陷,很难同时满足以上要求。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题是提供一种高像素、零畸变、高照度、小色差、无紫边的航拍镜头。
本实用新型的目的是这样实现的:
一种航拍镜头,从物侧至像侧依次设有:第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、滤光片、保护玻璃和感光芯片,所述的第一透镜、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、第九透镜均为玻璃球面透镜。
如上所述的一种航拍镜头,所述的第一透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜的焦距为正,所述的第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜的焦距为负。
如上所述的一种航拍镜头,所述的第一透镜朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;所述的第二透镜朝向物侧和朝向像侧的表面均为凹面;所述的第三透镜朝向物侧的表面为凸面、朝向像侧的表面为凹面;所述的第四透镜朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;所述的第五透镜朝向物侧和朝向像侧的表面均为凹面;所述的第六透镜朝向物侧和朝向像侧的表面均为凹面;所述的第七透镜朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;所述的第八透镜朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;所述的第九透镜朝向物侧的表面为凸面、朝向像侧的表面为凹面。
如上所述的一种航拍镜头,所述第一透镜和第二透镜胶合后的焦距为f1.2,第三透镜的焦距为f3,第四透镜和第五透镜胶合后的焦距为f4.5,第六透镜和第七透镜胶合后的焦距为f6.7,第八透镜的焦距为f8,第九透镜的焦距为f9,镜头焦距为f,镜头总长为TTL,满足以下关系:
-8<f1.2/f3<-1;
0.5<f4.5/f6.7<3;
0.1<f8/f9<1;
0.1<f/TTL<1。
如上所述的一种航拍镜头,所述第一透镜折射率为Nd1,第三透镜折射率为Nd3,第四透镜折射率为Nd4,第七透镜折射率为Nd7,第九透镜折射率为Nd9,各折射率满足:
Nd1-Nd3≥0.3;
Nd4-Nd7≤0.6;
Nd9≤1.7。
如上所述的一种航拍镜头,所述第一透镜的色散系数为lens1,第二透镜的色散系数为lens2,第三透镜的色散系数为lens3,第四透镜的色散系数为lens4,第五透镜的色散系数为lens5,第六透镜的色散系数为lens6,第七透镜的色散系数为lens7,第八透镜的色散系数为lens8,第九透镜的色散系数为lens9,各镜片的色散系数满足以下关系:
lens3>50,lens8>50,lens9>50;
lens1-lens2≤20,lens5-lens4≤20,lens7-lens6≥30。
如上所述的一种航拍镜头,所述第一透镜的中心厚度为T1、第二透镜的中心厚度为T2、第三透镜的中心厚度为T3、第四透镜的中心厚度为T4、第五透镜的中心厚度为T5、第六透镜的中心厚度为T6、第七透镜的中心厚度为T7、第八透镜的中心厚度为T8、第九透镜的中心厚度为T9,第二透镜至第三透镜的空气间隔为A23,第三透镜至第四透镜空气间隔为A34,第五透镜至第六透镜空气间隔为A56,第七透镜至第八透镜空气间隔为A78,第八透镜至第九透镜空气间隔为A89,第九透镜至感光芯片的距离为BL,BL包含滤光片和保护玻璃厚度,各厚度间满足如下关系:
0.1<A23+A34+A56+A78+A89/TTL≤0.3;
T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+T8+T9/TTL≤0.7;
BF/TTL≥0.15。
与现有技术相比,本实用新型具有如下特点:
1、市场上现有航拍镜头普遍在800万像素以下,且畸变大,本实用新型采用9片球面镜片,通过合理分配光焦度,很好地校正光学***中的像差,实现了满足1600万像素级别的要求,且光学畸变<2.5%。
2、本实用新型设计时采用435nm至656nm的宽光谱,11:23:29:27:10的权重比例,实现了在整个可见光波段(435nm、486nm、546nm、587nm、656nm)具有极好的图像锐利度,整个画面都能均匀、清晰成像,且色差非常小,无紫边现象。
3、本实用新型具有高像素、零畸变、高照度、小色差、无紫边的特点,适合推广应用。
【附图说明】
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明,其中:
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本本实用新型最佳实施例的MTF曲线图;
图3为本实用新型最佳实施例的畸变曲线图;
图4为本实用新型最佳实施例的相对照度图;
图5为本实用新型最佳实施例的垂轴色差图;
图6为本实用新型最佳实施例的弥散斑图。
【具体实施方式】
如图1所示的一种高像素零畸变航拍镜头,从物侧至像侧依次设有:第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑4、第四透镜5、第五透镜6、第六透镜7、第七透镜8、第八透镜9、第九透镜10、滤光片11、保护玻璃12和感光芯片13,第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜5、第五透镜6、第六透镜7、第七透镜8、第八透镜9、第九透镜10均为玻璃球面透镜。
第一透镜1朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;第二透镜2朝向物侧和朝向像侧的表面均为凹面;第三透镜3朝向物侧的表面为凸面、朝向像侧的表面为凹面;第四透镜5朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;第五透镜6朝向物侧和朝向像侧的表面均为凹面;第六透镜7朝向物侧和朝向像侧的表面均为凹面;第七透镜8朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;第八透镜9朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;第九透镜10朝向物侧的表面为凸面、朝向像侧的表面为凹面;且第一透镜1、第四透镜5、第七透镜8、第八透镜9、第九透镜10的焦距为正,第二透镜2、第三透镜3、第五透镜6、第六透镜7的焦距为负。
高像素和零畸变的实现方法是:第一透镜1和第二透镜2胶合后的焦距为f1.2,第三透镜3的焦距为f3,第四透镜5和第五透镜6胶合后的焦距为f4.5,第六透镜7和第七透镜8胶合后的焦距为f6.7,第八透镜9的焦距为f8,第九透镜10的焦距为f9,镜头焦距为f,镜头总长为TTL,满足以下关系:-8<f1.2/f3<-1;0.5<f4.5/f6.7<3;0.1<f8/f9<1;0.1<f/TTL<1;第一透镜1折射率为Nd1,第三透镜3折射率为Nd3,第四透镜5折射率为Nd4,第七透镜8折射率为Nd7,第九透镜10折射率为Nd9,各折射率满足:Nd1-Nd3≥0.3;Nd4-Nd7≤0.6;Nd9≤1.7;光学***中正负镜片交替结构,合理分配各个镜片的光焦度,并依据光焦度选择合适折射率的材料进行搭配,可以更好的校正球差、场曲、像散,同时校正畸变。
小色差的实现方法是:第一透镜1的色散系数为lens1,第二透镜2的色散系数为lens2,第三透镜3的色散系数为lens3,第四透镜5的色散系数为lens4,第五透镜6的色散系数为lens5,第六透镜7的色散系数为lens6,第七透镜8的色散系数为lens7,第八透镜9的色散系数为lens8,第九透镜10的色散系数为lens9,各镜片的色散系数满足以下关系:lens3>50,lens8>50,lens9>50;lens1-lens2≤20,lens5-lens4≤20,lens7-lens6≥30;通过选用合理的色散系数的玻璃,并对部分镜片进行胶合,可以很好地校正色差,实现消色差的同时,进一步提高解像能力,实现高像素。
高照度的实现方法是:在光学***设计时,不设置渐晕来保证边缘光线全部通过镜头,到达感光芯片13;另外,通过采用合理的结构形式,控制边缘光线的折射角度来减少光线的损失,使得不同视场的光线到达像面时的锥角大小变化缓慢,从而实现高照度的要求。
无紫边的实现方法是:在光学***设计时,将更短的波长加入到考虑范围内,并通过优化使短波长的弥散斑减小,减小短波长光线在像面上的发散程度,提升整个可见光波段的成像效果。
表1所示为本实用新型的最佳实施例的具体参数:
表1
面编号 | 半径R(mm) | 厚度(mm) | 折射率Nd | 阿倍数Vd |
物面 | Infinity | Infinity | ||
S1 | 19.02 | 2.88 | 2.00 | 25.4 |
S2 | -42.91 | 0.99 | 1.92 | 18.9 |
S3 | 34.05 | 0.19 | ||
S4 | 14.59 | 3.19 | 1.50 | 66.1 |
S5 | 3.09 | 3.32 | ||
光阑 | Infinity | 0.22 | ||
S7 | 20.86 | 2.77 | 2.00 | 25.4 |
S8 | -6.56 | 0.77 | 1.73 | 28.3 |
S9 | 13.79 | 0.75 | ||
S10 | -13.44 | 0.80 | 1.92 | 18.9 |
S11 | 22.18 | 2.34 | 1.75 | 51.0 |
S12 | -7.32 | 0.10 | ||
S13 | 44.95 | 2.07 | 1.57 | 63.0 |
S14 | -11.19 | 0.10 | ||
S15 | 15.82 | 3.83 | 1.55 | 62.7 |
S16 | 136.99 | 1.00 | ||
S17(滤光片) | Infinity | 0.55 | 1.52 | 64.2 |
S18(滤光片) | Infinity | 4.00 | ||
S19(保护玻璃) | Infinity | 0.5 | 1.52 | 64.2 |
S20(保护玻璃) | Infinity | 0.72 | ||
像面 | Infinity | - |
说明书附图的图2至图6为本实用新型最佳实施例的光学性能图表,其中图2为MTF曲线图,用来评价光学***的综合解像能力,从图中曲线值可看出,该镜头已经各像差校正到能满足高像素要求;图3为畸变曲线图,代表了不同视场对应的畸变值大小,单位是%;图4为相对照度图,从图中可以看出镜头的相对照度非常高,达到85%,能保证像面图像亮度均匀;图5为垂轴色差图,单位为μm;图6为弥散斑图,从图中可以看出,所有视场的短波长的光线在像面上的位置都非常集中,由此可以保证色差很小且无紫边现象。
Claims (6)
1.一种航拍镜头,从物侧至像侧依次设有:第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、光阑(4)、第四透镜(5)、第五透镜(6)、第六透镜(7)、第七透镜(8)、第八透镜(9)、第九透镜(10)、滤光片(11)、保护玻璃(12)和感光芯片(13),所述的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(5)、第五透镜(6)、第六透镜(7)、第七透镜(8)、第八透镜(9)、第九透镜(10)均为玻璃球面透镜,所述第一透镜(1)和第二透镜(2)胶合后的焦距为f1.2,第三透镜(3)的焦距为f3,第四透镜(5)和第五透镜(6)胶合后的焦距为f4.5,第六透镜(7)和第七透镜(8)胶合后的焦距为f6.7,第八透镜(9)的焦距为f8,第九透镜(10)的焦距为f9,镜头焦距为f,镜头总长为TTL,其特征在于满足以下关系:
-8<f1.2/f3<-1;
0.5<f4.5/f6.7<3;
0.1<f8/f9<1;
0.1<f/TTL<1。
2.根据权利要求1所述的一种航拍镜头,其特征在于所述的第一透镜(1)、第四透镜(5)、第七透镜(8)、第八透镜(9)、第九透镜(10)的焦距为正,所述的第二透镜(2)、第三透镜(3)、第五透镜(6)、第六透镜(7)的焦距为负。
3.根据权利要求2所述的一种航拍镜头,其特征在于所述的第一透镜(1)朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;所述的第二透镜(2)朝向物侧和朝向像侧的表面均为凹面;所述的第三透镜(3)朝向物侧的表面为凸面、朝向像侧的表面为凹面;所述的第四透镜(5)朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;所述的第五透镜(6)朝向物侧和朝向像侧的表面均为凹面;所述的第六透镜(7)朝向物侧和朝向像侧的表面均为凹面;所述的第七透镜(8)朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;所述的第八透镜(9)朝向物侧和朝向像侧的表面均为凸面;所述的第九透镜(10)朝向物侧的表面为凸面、朝向像侧的表面为凹面。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种航拍镜头,其特征在于所述第一透镜(1)折射率为Nd1,第三透镜(3)折射率为Nd3,第四透镜(5)折射率为Nd4,第七透镜(8)折射率为Nd7,第九透镜(10)折射率为Nd9,各折射率满足以下关系:
Nd1-Nd3≥0.3;
Nd4-Nd7≤0.6;
Nd9≤1.7。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种航拍镜头,其特征在于所述第一透镜(1)的色散系数为lens1,第二透镜(2)的色散系数为lens2,第三透镜(3)的色散系数为lens3,第四透镜(5)的色散系数为lens4,第五透镜(6)的色散系数为lens5,第六透镜(7)的色散系数为lens6,第七透镜(8)的色散系数为lens7,第八透镜(9)的色散系数为lens8,第九透镜(10)的色散系数为lens9,各镜片的色散系数满足以下关系:
lens3>50,lens8>50,lens9>50;
lens1-lens2≤20,lens5-lens4≤20,lens7-lens6≥30。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种航拍镜头,其特征在于:第一透镜(1)的中心厚度为T1、第二透镜(2)的中心厚度为T2、第三透镜(3)的中心厚度为T3、第四透镜(5)的中心厚度为T4、第五透镜(6)的中心厚度为T5、第六透镜(7)的中心厚度为T6、第七透镜(8)的中心厚度为T7、第八透镜(9)的中心厚度为T8、第九透镜(10)的中心厚度为T9,第二透镜(2)至第三透镜(3)的空气间隔为A23,第三透镜(3)至第四透镜(5)空气间隔为A34,第五透镜(6)至第六透镜(7)空气间隔为A56,第七透镜(8)至第八透镜(9)空气间隔为A78,第八透镜(9)至第九透镜(10)空气间隔为A89,第九透镜(10)至感光芯片(13)的距离为BL,BL包含滤光片(11)和保护玻璃(12)厚度,各厚度间满足如下关系:
0.1<A23+A34+A56+A78+A89/TTL≤0.3;
T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+T8+T9/TTL≤0.7;
BF/TTL≥0.15。
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CN201721562104.7U CN207529005U (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 一种航拍镜头 |
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CN201721562104.7U CN207529005U (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 一种航拍镜头 |
Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107894649A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-10 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种航拍镜头 |
CN109164561A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-01-08 | 广东奥普特科技股份有限公司 | 一种机器视觉镜头 |
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2017
- 2017-11-20 CN CN201721562104.7U patent/CN207529005U/zh active Active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107894649A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-10 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种航拍镜头 |
CN107894649B (zh) * | 2017-11-20 | 2024-07-09 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种航拍镜头 |
CN109164561A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-01-08 | 广东奥普特科技股份有限公司 | 一种机器视觉镜头 |
CN109164561B (zh) * | 2018-11-02 | 2024-02-20 | 广东奥普特科技股份有限公司 | 一种机器视觉镜头 |
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