WO2022141124A1 - 光学***、拍摄装置、云台及可移动平台 - Google Patents

光学***、拍摄装置、云台及可移动平台 Download PDF

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WO2022141124A1
WO2022141124A1 PCT/CN2020/141087 CN2020141087W WO2022141124A1 WO 2022141124 A1 WO2022141124 A1 WO 2022141124A1 CN 2020141087 W CN2020141087 W CN 2020141087W WO 2022141124 A1 WO2022141124 A1 WO 2022141124A1
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lens
optical system
image
photographing device
following expression
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PCT/CN2020/141087
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English (en)
French (fr)
Inventor
牛一凡
毛庆
Original Assignee
深圳市大疆创新科技有限公司
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Definitions

  • the present application relates to the field of optical technology, and in particular, to an optical system, a photographing device using the optical system, a pan/tilt head, and a movable platform.
  • photographing devices such as aerial cameras, action cameras or handheld cameras
  • the optical system used in the photographing device must also be thinned and miniaturized under the market trend, and the optical system is required to be a wide-angle lens.
  • the incident light of a wide-angle lens in a strong light environment will bring stray light, which will affect the imaging clarity of the optical system.
  • embodiments of the present application provide an optical system, a photographing device, a pan-tilt head, and a movable platform.
  • the optical system has a larger field of view and reduces stray light caused by incident light in a strong light environment. The impact of the optical system can improve the imaging clarity.
  • an embodiment of the present application provides an optical system, the optical system comprising: sequentially arranged from the object side to the image side:
  • a third lens having negative refractive power and serving as a focusing lens of the optical system
  • the fourth lens with positive refractive power
  • the fifth lens with positive refractive power
  • the sixth lens with negative refractive power
  • the seventh lens with positive refractive power
  • optical system satisfies the following expression:
  • G 12 is the effective aperture of the image-side lens surface of the first lens
  • G 22 is the effective aperture of the image-side lens surface of the second lens
  • R 12 is the image-side lens surface of the first lens.
  • the curvature radius, R 22 is the curvature radius of the image-side lens surface of the second lens.
  • an embodiment of the present application further provides a photographing device, where the photographing device includes the optical system and the image sensor according to any one of the embodiments of the present application, wherein the optical system is configured between the photographed object and the image sensor.
  • the optical path of the image sensor is used to image the photographed object on the image sensor.
  • the present application further provides a pan/tilt head, the pan/tilt head is equipped with a photographing device, and the photographing device includes the optical system and the image sensor according to any one of the embodiments of the present application, and the optical system It is arranged in the optical path between the photographed object and the image sensor, and is used to image the photographed object on the image sensor.
  • the present application further provides a movable platform, the movable platform includes a platform body and a photographing device, the photographing device is mounted on the platform body; the photographing device includes the The optical system and the image sensor according to any one of the above, wherein the optical system is arranged in an optical path between a photographed object and the image sensor, and is used for imaging the photographed object on the image sensor.
  • the optical system can be installed on the photographing device, and the photographing device can be mounted on the pan-tilt or on the platform body of the movable platform.
  • the optical system uses a combination of seven lenses to set specific parameters, which can realize the optical system with a large field of view, so as to adapt to large-sized image sensors (such as 1-inch image sensors), and at the same time, it can reduce the incidence in strong light environments. The stray light reflection caused by light, thereby improving the image quality.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of an optical system provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of another optical system provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an optical system provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the effect of the field curvature of the optical system provided by the embodiment of the present application at an infinite object distance;
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the effect of distortion of an optical system provided by an embodiment of the present application at an infinite object distance;
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the effect of the field curvature of the optical system provided by the embodiment of the present application under the minimum object distance;
  • FIG. 7 is a schematic diagram of the distortion effect of the optical system provided by the embodiment of the present application under the minimum object distance;
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a photographing device provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of a movable platform provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a handheld gimbal provided by an embodiment of the present application.
  • 100 optical system; 101, first lens; 102, second lens; 103, third lens, 104, fourth lens; 105, fifth lens; 106, sixth lens; 107, seventh lens, 108, filter optical lens;
  • a photographing device 20, an image sensor; 22, a photographed object; 220, an image of the photographed object; 211, a display screen; 212, a photographing button;
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of an optical system provided by an embodiment of the present application.
  • the optical system has a larger field of view and can improve imaging quality.
  • the optical system 100 includes a first lens 101, a second lens 102, a third lens 103, a fourth lens 104, a fifth lens 105, a sixth lens 106 and a The seventh lens 107 .
  • the first lens 101 has negative power
  • the second lens 102 has negative power
  • the third lens 103 has negative power
  • the fourth lens 104 has positive power
  • the fifth lens 105 has positive power
  • the sixth lens 105 has positive power.
  • the lens 106 has negative refractive power
  • the seventh lens 107 has positive refractive power.
  • the third lens 103 is used as the focusing lens of the optical system 100, that is, the focusing function can be realized by the third lens 103. Since only one lens is used in the optical system 100 to realize the focusing function, the focusing function can be reduced. The weight of the focusing lens reduces the power consumption of focusing, thereby improving the battery life of the product.
  • the product may be, for example, a photographing device using the optical system 100, such as a camera, a handheld gimbal, a mobile phone, a tablet computer, and the like.
  • optical system 100 satisfies the following expression:
  • G 12 is the effective aperture of the image-side lens surface of the first lens 101
  • G 22 is the effective aperture of the image-side lens surface of the second lens 102
  • R 12 is the image-side lens surface of the first lens 101
  • the curvature radius of the lens surface, R 22 is the curvature radius of the image-side lens surface of the second lens 102 .
  • the optical system satisfying the expression (1) can effectively reduce the stray light reflection caused by the incident light, thereby improving the imaging clarity of the optical system.
  • the coating uniformity of the image-side lens surface of the first lens can be improved, and the stability of the optical system can be further improved.
  • the effective aperture can also be called “aperture”, “maximum aperture”, etc., and specifically refers to the ratio of the beam diameter (also called the lens diameter) of the front mirror to the focal length of each lens when the aperture is fully opened. Indicates the light receiving capability of the lens' maximum aperture.
  • the optical system provided by the above embodiment utilizes a combination of seven lenses to set specific parameters, so that the optical system can have a larger field of view, so as to adapt to a large-sized image sensor (such as a 1-inch image sensor), and at the same time in a strong light environment. It can reduce the stray light reflection caused by the incident light, thereby improving the imaging quality.
  • the focus function is achieved by using a single lens, which in turn improves the battery life of the product.
  • the fifth lens 105 and the sixth lens 106 may be provided as a cemented lens.
  • the image-side lens surface of the fifth lens 105 and the object-side lens surface of the sixth lens 106 have the same radius of curvature.
  • the optical system 100 may also be defined to satisfy the expression: t 7 ⁇ 9 mm, where t 7 is the imaging of the image-side lens surface of the seventh lens 107 to the optical system 100 The distance of the plane IMA in the direction of the optical axis.
  • the interchangeable solution means that the optical system 100 can be detachably installed on different photographing devices, so as to realize the interchangeable use.
  • the aperture stop STO of the optical system 100 is located between the fourth lens 104 and the fifth lens 105 .
  • the optical system 100 can also be defined to satisfy the following expressions:
  • t 4 is the distance from the image-side lens surface of the fourth lens 104 to the aperture stop STO in the optical axis direction
  • t 5 is the distance from the aperture stop STO to the object-side lens surface of the fifth lens 105 at The distance in the direction of the optical axis.
  • the optical system 100 can satisfy all strokes in the optical, mechanical and motor focusing process.
  • the optical system 100 includes a variable aperture and a mechanical shutter, both of which are disposed between the fourth lens 104 and the fifth lens 105 .
  • the optical system satisfying Expression (2) facilitates the setting of the variable aperture and the mechanical shutter, and at the same time, the use of the mechanical shutter can also avoid the jelly effect of the optical system, thereby improving the imaging quality of the optical system.
  • the jelly effect is when the exposure time is too long, and the photo can be blurred, or the result of the shot can be any kind of "tilt”, "wobbly”, or "partially exposed”.
  • the optical system 100 in order to realize the optical system has a larger angle of view and also has a better focusing function. It can also be defined that the optical system 100 satisfies the following expression:
  • t 21 is the distance in the optical axis direction from the image-side lens surface of the second lens 102 to the object-side lens surface of the third lens 103 at an infinite object distance (INF object distance)
  • t 22 is the distance from the image-side lens surface of the second lens 102 to the object-side lens surface of the third lens 103 in the direction of the optical axis under the minimum object distance (MOD object distance, for example, 0.3m)
  • t 31 is the infinity
  • t 32 is the first object distance at the minimum object distance (MOD object distance).
  • the optical system 100 may also be defined to satisfy the following expression:
  • R 12 is the radius of curvature of the image-side lens surface of the first lens 101
  • R 21 is the radius of curvature of the object-side lens surface of the second lens 102 .
  • the optical system satisfying the expression (4) can effectively reduce the sensitivity of the first lens 101 and the second lens 102 to the optical system, thereby improving the imaging quality of the optical system.
  • the optical system 100 may also be limited to satisfy the following expression:
  • t 67 is the distance in the optical axis direction from the image-side lens surface of the sixth lens 106 to the object-side lens surface of the seventh lens 107 .
  • the optical system satisfying the expression (5) can ensure that the sixth lens 106 and the seventh lens 107 are in contact with each other, thereby effectively improving the reflection of light in the regions corresponding to the sixth lens and the seventh lens, thereby improving the optical The imaging quality of the system.
  • the optical system 100 in order to improve the imaging quality of the optical system and to facilitate the miniaturization of the optical system. It can also be defined that the optical system 100 satisfies the following expression:
  • f 3 is the effective focal length of the third lens 103 .
  • the optical system satisfying the expression (6) can effectively control the focusing sensitivity of the optical system, and at the same time, it is beneficial to make the focusing lens smaller, thereby facilitating the miniaturization of the optical system.
  • some or all of the lenses of the optical system 100 are made of glass.
  • the second lens 102 , the third lens 103 and/or the seventh lens 107 of the optical system 100 may be made of glass.
  • Other lenses use non-glass lenses, such as plastic lenses.
  • the combination of glass lens and plastic lens can effectively solve the temperature drift problem of the optical system, thereby improving the imaging quality of the optical system.
  • the optical system 100 may also be limited to satisfy the following expression:
  • nd 1 , nd 2 , nd 3 , nd 4 , nd 5 , nd 6 and nd 7 are the first lens 101 , the second lens 102 , the third lens 103 , the fourth lens 104 , the The refractive indices of the fifth lens 105, the sixth lens 106 and the seventh lens 107; vd 1 , vd 2 , vd 3 , vd 4 , vd 5 , vd 6 and vd 7 are the first lens 101, the second lens 102,
  • the dispersion coefficients of the third lens 103, the fourth lens 104, the fifth lens 105, the sixth lens 106 and the seventh lens 107, the dispersion system is also called Abbe number.
  • the optical system 100 further includes a filter lens 108 , and the filter lens 108 is disposed between the seventh lens 107 and the imaging plane IMA of the optical system 100 .
  • the filter lens 108 includes an IR lens, which is used to filter out infrared light to eliminate chromatic aberration caused by infrared light, thereby improving the imaging quality of the optical system.
  • some or all of the lenses of the optical system 100 may also be defined as aspherical lenses.
  • the second lens 102 , the third lens 103 and/or the seventh lens 103 of the optical system 100 may be set as aspherical lenses.
  • the second lens 102 , the third lens 103 and/or the seventh lens 103 of the optical system 100 may be set as aspherical lenses.
  • several other lenses can be spherical lenses.
  • one mirror surface or all aspherical lens surfaces of the above-mentioned aspherical lens may be a high-order aspherical surface, and the high-order aspherical surface satisfies the following expression:
  • z is the rotational symmetry axis of the aspheric surface
  • c is the curvature of the center point
  • y is the radial coordinate, whose unit is the same as the unit length of the lens
  • k is the quadratic curve constant, a 1 to a 8 respectively represent The coefficients corresponding to each radial coordinate.
  • the size of the imaging surface of any optical system 100 provided in the embodiments of the present application is greater than or equal to 1 inch, thereby ensuring that the optical system 100 can be adapted to images of 1 inch and larger than 1 inch sensor.
  • the specific numerical configuration of the optical system is given below in conjunction with the accompanying drawings and the table.
  • the surface numbers 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9... in the table represent the surface numbers in the optical system, respectively.
  • the surface F1 represents the incident surface of light.
  • the two lens surfaces of the first lens 101 are respectively the surface F2 and the surface F3 and the two lens surfaces of the second lens 102 are respectively are the surface F4 and the surface F5
  • the two lens surfaces of the third lens 103 are respectively the surface F6 and the surface F7
  • the two lens surfaces of the fourth lens 104 are the surface F8 and the surface F9 respectively
  • STO represents the diaphragm
  • the fifth lens 105 The two lens surfaces of the sixth lens 106 are the surface F11 and the surface F12 respectively
  • the two lens surfaces of the sixth lens 106 are the surface F12 and the surface F13 respectively
  • the two lens surfaces of the seventh lens 107 are the surface F14 and the surface F15 respectively
  • the two mirror surfaces of 108 are surface F16 and surface F17, respectively.
  • the serial number of the surface corresponds to the serial number of the surface under Surf in Table 1.
  • the number of faces indicates the surface of the lens
  • the type indicates the shape of the surface
  • "STANDRAD” indicates a plane
  • "EVENASPH” indicates an aspheric surface
  • the radius of curvature indicates the degree of curvature of the lens surface, which can be expressed by R.
  • the interval or thickness (Thickness) the interval is expressed as the separation distance between the lenses of the optical system on the optical axis, and the thickness is the central thickness of the lens
  • ND represents the refractive index of the lens
  • VD represents the dispersion coefficient of the lens, Also called Abbe coefficient
  • "Infinity” means plane
  • STO stop plane
  • IMA means image side.
  • Surf represents the number of faces
  • K is a quadratic curve constant
  • "4th-order term" to "10th-order term” indicate that a 2 to a 7 represent the coefficients corresponding to each radial coordinate, respectively.
  • CT 0 represents the object distance, specifically INF (infinity object distance) and 0.3m (minimum object distance)
  • CT 1 represents the distance between the image side lens surface of the second lens 102 and the object side lens surface of the third lens 103 on the optical axis
  • CT 2 represents the image side lens surface of the third lens 103 to the object side of the fourth lens 104 respectively.
  • the lens faces are spaced a distance on the optical axis.
  • Example 1 the optical systems corresponding to Tables 1 to 3 are referred to as Example 1.
  • Table 1 is the surface parameter data of the lens of the optical system of Example 1
  • the surface 18 in Table 1 is the paraxial light compensation surface of the optical system.
  • Table 2 is the aspheric coefficient data of the optical system lens-surface of Example 1
  • Fig. 4 and Fig. 5 are respectively the field curvature parameters and distortion parameters of the optical system of the example of Embodiment 1 under the infinite object distance, the infinite object distance is that the incident light is parallel light;
  • Fig. 6 and Fig. 7 are respectively Embodiment 1
  • the field curvature parameters and distortion parameters of the example optical system at the minimum object distance (0.3 meters) are shown in Figure 4, Figure 5, Figure 6, and Figure 7. It can be seen that the optical system has a better imaging effect, so it has a higher imaging quality. .
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a photographing apparatus provided by an embodiment of the present application.
  • the photographing device 200 can increase the imaging area and use a larger-sized image sensor, such as a 1-inch image sensor, while reducing the stray light reflection caused by incident light, thereby improving the The imaging quality of the photographing device 200 is improved.
  • the photographing device 200 includes an optical system 100 and an image sensor (not shown), and the optical system 100 is arranged in the optical path between the photographed object 22 and the image sensor.
  • the optical system 100 adopts any one of the optical systems provided in the above embodiments, and the image sensor may be, for example, a CMOS sensor or a CCD sensor.
  • the photographing apparatus 200 may also be an electronic device for photographing, including a mobile phone, a digital camera, a motion camera, a wearable device, or a handheld PTZ camera.
  • the photographing device 200 may be a motion camera, including a display screen 211 and a photographing button 212 .
  • the optical system 100 is used to image the photographed object 22 (such as a scene) on the image sensor of the photographing device 200;
  • the display screen 211 is used to display the imaging, such as displaying the image 220 of the object to be photographed, and the display screen 211 may specifically be a touch display screen;
  • the shooting button 212 is used to trigger shooting.
  • the photographing device in the above embodiment uses the optical system provided by the embodiment of the present application, thereby increasing the field of view of the photographing device, improving the imaging quality of the photographing device, and simultaneously realizing the miniaturization of the product.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of a movable platform provided by an embodiment of the present application.
  • the movable platform is equipped with a photographing device to realize photographing.
  • the movable platform 300 includes a platform body 30 and a photographing device 200.
  • the photographing device 200 is mounted on the platform body 30.
  • the optical system 100 is configured in the optical path between the photographed object and the image sensor, and is used to image the photographed object on the image sensor.
  • the movable platform 300 includes any one of a drone, a robot, an unmanned vehicle, and a handheld gimbal.
  • the aircraft includes an unmanned aerial vehicle
  • the unmanned aerial vehicle includes a rotary-wing unmanned aerial vehicle, such as a quad-rotor unmanned aerial vehicle, a six-rotor unmanned aerial vehicle, an eight-rotored unmanned aerial vehicle, or a fixed-wing unmanned aerial vehicle. It is a combination of rotary-wing and fixed-wing drones, which is not limited here.
  • the robot can also be called an educational robot. It uses a Mecanum wheel omnidirectional chassis, and is equipped with multiple pieces of intelligent armor. Each intelligent armor has a built-in strike detection module, which can quickly detect physical strikes. At the same time, it also includes a two-axis gimbal, which can be rotated flexibly. With the launcher, it can accurately, steadily and continuously launch crystal bullets or infrared beams, and with ballistic light effects, it gives users a more realistic shooting experience.
  • the optical system can increase the field of view of the lens, it can shoot a wide range of scenes, and at the same time can improve the imaging quality of the shooting device, and the combination of multiple lenses makes the relative distance. Smaller, thereby reducing the volume of the optical system, realizing miniaturization and lightening. Therefore, when the drone is used for aerial photography, better images can be captured by using the optical system, thereby improving the user's experience.
  • An embodiment of the present application further provides a pan/tilt head, the pan/tilt head is equipped with a photographing device, and the photographing device includes the optical system and the image sensor according to any one of the embodiments of the present application, and the optical system is configured in The optical path between the photographed object and the image sensor is used to image the photographed object on the image sensor.
  • FIG. 10 shows the structure of a handheld pan/tilt provided by an embodiment of the present application.
  • the handheld gimbal is equipped with a photographing device to realize photographing.
  • the handheld gimbal 400 includes a grip portion 40 , a gimbal body 41 and a photographing device 200 .
  • the photographing device 200 is mounted on the gimbal body 41 , and the photographing device 200 is any one of the photographing devices provided in the above embodiments. , that is, it includes any one of the optical systems 100 provided in the above embodiments.
  • the optical system 100 is configured in the optical path between the photographed object and the image sensor, and is used to image the photographed object on the image sensor.
  • pan/tilt provided in the embodiments of the present application may be a two-axis pan/tilt or a three-axis pan/tilt, which is used for stabilization of the photographing device mounted on the pan/tilt.
  • the photographing device can be integrated with the gimbal body, or can be detachably installed on the gimbal body, that is, the photographing device can be installed on the gimbal body when the user is using it, and the camera can be installed when not in use.
  • the photographing device is detached from the head body for storage or carrying.

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Abstract

一种光学***(100)、拍摄装置(200)、云台(400)和可移动平台(300),光学***(100)包括从物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的第一透镜(101)、具有负光焦度的第二透镜(102)、具有负光焦度的第三透镜(103)、具有正光焦度的第四透镜(104)、具有正光焦度的第五透镜(105)、具有负光焦度的第六透镜(106)、具有正光焦度的第七透镜(107);第三透镜(103)作为光学***的对焦透镜;光学***(100)满足表达式:G 12/R 12≤1.83和/或,G 22/R 22≤1.80其中,G 12为第一透镜(101)的像侧透镜面的有效口径,G 22为第二透镜(102)的像侧透镜面的有效口径,R 12为第一透镜(101)的像侧透镜面的曲率半径,R 22为第二透镜(102)的像侧透镜面的曲率半径。

Description

光学***、拍摄装置、云台及可移动平台 技术领域
本申请涉及光学技术领域,尤其涉及一种光学***、使用光学***的拍摄装置、云台以及可移动平台。
背景技术
随着摄影技术的发展,拍摄装置(比如航拍相机、运动相机或手持相机)也趋向轻薄化、小型化。由此使得拍摄装置使用的光学***也在市场趋势下必须实现轻薄化和小型化,且要求光学***是广角镜头。广角镜头在强光环境下的入射光会带来杂散光,进而影响光学***的成像清晰度。
发明内容
基于此,本申请实施例提供了一种光学***、拍摄装置、云台以及可移动平台,该光学***具有较大的视场角,同时降低在强光环境下减少入射光带来的杂散光的影响,进而可提高光学***的成像清晰度。
第一方面,本申请的实施例提供了一种光学***,所述光学***包括从物侧至像侧依次设置的:
第一透镜,具有负光焦度;
第二透镜,具有负光焦度;
第三透镜,具有负光焦度,且作为所述光学***的对焦透镜;
第四透镜,具有正光焦度;
第五透镜,具有正光焦度;
第六透镜,具有负光焦度;
第七透镜,具有正光焦度;
其中,所述光学***满足以下表达式:
Figure PCTCN2020141087-appb-000001
和/或,
Figure PCTCN2020141087-appb-000002
其中,G 12为所述第一透镜的像侧透镜面的有效口径,G 22为所述第二透镜的像侧透镜面的有效口径,R 12为所述第一透镜的像侧透镜面的曲率半径,R 22为所述第二透镜的像侧透镜面的曲率半径。
第二方面,本申请的实施例还提供了一种拍摄装置,所述拍摄装置包括本申请实施例提供的任一项所述的光学***和图像传感器,所述光学***配置在拍摄物体与所述图像传感器的光路中,用于将所述拍摄物体成像于所述图像传感器。
第三方面,本申请还提供了一种云台,所述云台搭载有拍摄装置,所述拍摄装置包括本申请实施例提供的任一项所述的光学***和图像传感器,所述光学***配置在拍摄物体与所述图像传感器的光路中,用于将所述拍摄物体成像于所述图像传感器。
第四方面,本申请还提供了一种可移动平台,所述可移动平台包括平台本体和拍摄装置,所述拍摄装置搭载在所述平台本体上;所述拍摄装置包括本申请实施例提供的任一项所述的光学***和图像传感器,所述光学***配置在拍摄物体与所述图像传感器的光路中,用于将所述拍摄物体成像于所述图像传感器。
本申请实施例提供的光学***、拍摄装置、云台及可移动平台,其中光学***能够安装在拍摄装置上,该拍摄装置能够安装在云台上或安装在可移动平台的平台本体上,该光学***利用七个透镜的组合特定参数设置,可以实现光学***具有较大视场角,以便适配大尺寸的图像传感器(比如1英寸的图像传感器),同时在强光环境下又可以降低入射光带来的杂散光反射,进而提高成像质量。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要 使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种光学***的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的另一种光学***的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种光学***的配置示意图;
图4本申请实施例提供的光学***在无限远物距下的场曲的效果示意图;
图5本申请实施例提供的光学***在无限远物距下的畸变的效果示意图;
图6本申请实施例提供的光学***在最小物距下的场曲的效果示意图;
图7本申请实施例提供的光学***在最小物距下的畸变的效果示意图;
图8是本申请实施例提供的一种拍摄装置的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种可移动平台的结构示意图;
图10是本申请实施例提供的一种手持云台的结构示意图。
主要元件及符号说明:
100、光学***;101、第一透镜;102、第二透镜;103、第三透镜、104、第四透镜;105、第五透镜;106、第六透镜;107、第七透镜、108、滤光镜片;
200、拍摄装置;20、图像传感器;22、拍摄物体;220、拍摄物体的图像;211、显示屏;212、拍摄按键;
300、可移动平台;30、平台本体;
400、手持云台;40、握持部;41、云台本体。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
还应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施 例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的一种光学***的结构示意图。该光学***具较大视场角,并且可以提高成像质量。
如图1所示,该光学***100包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106和第七透镜107。
第一透镜101具有负光焦度,第二透镜102具有负光焦度,第三透镜103具有负光焦度,第四透镜104具有正光焦度,第五透镜105具有正光焦度,第六透镜106具有负光焦度,第七透镜107具有正光焦度。
在本申请的实施例中,第三透镜103作为光学***100的对焦透镜,即可以通过第三透镜103实现对焦功能,由于在该光学***100中仅使用一个透镜来实现对焦功能,可以减小对焦透镜的重量,进而降低了对焦的功耗,由此可以提高产品的电池续航能力。其中,该产品可例如为使用该光学***100的拍摄装置,比如为相机、手持云台、手机、平板电脑等。
其中,光学***100满足以下表达式:
Figure PCTCN2020141087-appb-000003
和/或,
Figure PCTCN2020141087-appb-000004
在表达式(1)中,G 12为第一透镜101的像侧透镜面的有效口径,G 22为第二透镜102的像侧透镜面的有效口径,R 12为第一透镜101的像侧透镜面的曲率半径,R 22为第二透镜102的像侧透镜面的曲率半径。满足表达式(1)的光学***,可以有效地降低入射光带来的杂散光反射,进而提高该光学***成像的清晰度。同时又可以改善第一透镜的像侧透镜面的镀膜均匀性,进而又可以提高该光学***的稳定性。
需要说明的是,有效口径也可以称为“口径”、“最大口径”等,具体是指每个镜头开足光圈时前镜的光束直径(亦可称为透镜直径)与焦距的比数, 表示该镜头最大光圈的纳光能力。
上述实施例提供的光学***利用七个透镜的组合特定参数设置,可以实现光学***具有较大视场角,以便适配大尺寸的图像传感器(比如1英寸的图像传感器),同时在强光环境下又可以降低入射光带来的杂散光反射,进而提高成像质量。此外,通过使用一个透镜实现对焦功能,由此又可以提高产品的电池续航能力。
在一些实施例中,可以将第五透镜105和第六透镜106设置为胶合透镜。在该胶合透镜中第五透镜105的像侧透镜面和第六透镜106的物侧透镜面的曲率半径相同。由此可以进一步地实现光学***的小型化,以及提高了该光学***的稳定性。
在一些实施例中,为了提高光学***的成像质量,还可以限定光学***100满足表达式:t 7≥9毫米,其中,t 7为第七透镜107的像侧透镜面到光学***100的成像面IMA在光轴方向上的距离。通过限定第七透镜107到像面的距离,不仅可以实现该光学***100的可交换方案,同时还可以避免成像有灰尘影响的问题,由此提高了光学***的成像质量。
需要说明的是,可交换方案是指该光学***100能够可拆卸地安装在不同的拍摄装置上,以便实现交换使用。
需要说明的是,该光学***100的孔径光阑STO位于第四透镜104和第五透镜105之间。
在一些实施例中,还可以限定光学***100满足以下表达式:
t 4+t 5≥3毫米      (2)
在表达式(2)中,t 4为第四透镜104的像侧透镜面至孔径光阑STO在光轴方向的距离,t 5为孔径光阑STO至第五透镜105的物侧透镜面在光轴方向的距离。满足该表达式(2),该光学***100可以满足光学、机械和电机对焦过程中的全部行程。
在一些实施例中,光学***100包括可变光圈和机械快门,所述可变光圈和所述机械快门均设置在第四透镜104和第五透镜105之间。
需要说明的是,满足表达式(2)的光学***,方便所述可变光圈和机械快门的设置,同时采用机械快门还可以避免光学***的果冻效应,由此提高光学***的成像质量。
果冻效应是指曝光时间过长,照片会产生像糊现象,或者是指拍摄结果可能出现“倾斜”、“摇摆不定”或“部分曝光”等任一种情况的现象。
在一些实施例中,为了实现光学***具有较大视场角以及还具有较好的对焦功能。还可以限定光学***100满足以下表达式:
t 21≥8毫米,t 31≥1毫米,t 21+t 31=t 22+t 32  (3)
在表达式(3)中,t 21为在无限远物距下(INF物距)下第二透镜102的像侧透镜面到第三透镜103的物侧透镜面在光轴方向上的距离,t 22为在最小物距(M.O.D物距,比如为0.3m)下第二透镜102的像侧透镜面到第三透镜103的物侧透镜面在光轴方向上的距离;t 31为在无限远物距(INF物距)下第三透镜103的像侧透镜面到第四透镜104的物侧透镜面在光轴方向上的距离;t 32为在最小物距(M.O.D物距)下第三透镜103的像侧透镜面到第四透镜104的物侧透镜面在光轴方向上的距离。
在一些实施例中,为了进一步地提高光学***的成像质量,还可以限定光学***100满足以下表达式:
0.1≤(R 21-R 12)/(R 21+R 12)≤0.2  (4)
在表达式(4)中,R 12为第一透镜101的像侧透镜面的曲率半径,R 21为第二透镜102的物侧透镜面的曲率半径。满足该表达式(4)的光学***,可以有效地降低第一透镜101和第二透镜102相对光学***的敏感度,进而提高光学***的成像质量。
在一些实施例中,为了进一步地提高光学***的成像质量,还可以限定该光学***100满足以下表达式:
t 67≤0.3毫米    (5)
在表达式(5)中,t 67为第六透镜106的像侧透镜面至第七透镜107的物侧透镜面在光轴方向上的距离。满足该表达式(5)的光学***,可以确保第六透镜106和第七透镜107接触承靠,进而有效地改善第六透镜和第七透镜对应的区域内光的反射,由此可以提高光学***的成像质量。
在一些实施例中,为了提高光学***的成像质量以及有利有光学***的小型化。还可以限定光学***100满足以下表达式:
f 3≥-30毫米    (6)
在表达式(6)中,f 3为第三透镜103的有效焦距。满足该表达式(6)的 光学***,可以有效地控制光学***对焦的敏感度,同时有利于对焦镜片做的更小,进而方便光学***的小型化。
在一些实施例中,光学***100的部分透镜或全部透镜采用玻璃材质透镜。
示例性的,光学***的100的第二透镜102、第三透镜103和/或第七透镜107可以采用玻璃材质透镜。而其他透镜采用非玻璃材质透镜,比如采用塑胶透镜。利用玻璃透镜和塑胶透镜的组合,可以有效地解决光学***的温漂问题,进而提高光学***的成像质量。
在一些实施例中,为了进一步地提高光学***的成像质量,还可以限定该光学***100满足以下表达式:
1.5≤nd 1≤1.7,40≤vd 1≤80;和/或,
1.5≤nd 2≤1.8,40≤vd 2≤80;和/或,
1.5≤nd 3≤1.8,20≤vd 3≤40;和/或,
1.6≤nd 4≤2.0,35≤vd 4≤80;和/或,
1.5≤nd 5≤1.75,35≤vd 5≤80;和/或,
1.55≤nd 6≤1.8,35≤vd 6≤80;和/或,
1.5≤nd 7≤2.0,35≤vd 7≤80;       (7)
在表达式(7)中,nd 1、nd 2、nd 3、nd 4、nd 5、nd 6和nd 7分别为第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106和第七透镜107的折射率;vd 1、vd 2、vd 3、vd 4、vd 5、vd 6和vd 7分别为第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106和第七透镜107的色散系数,该色散***也称为阿贝数。
在一些实施例中,如图2所示,光学***100还包括滤光镜片108,滤光镜片108配置在第七透镜107和光学***100的成像面IMA之间。用于滤除一些杂光,由此提高成像质量。示例性的,比如滤光镜片108包括IR镜片,用于滤除红外光,进行消除红外光的引起的色差,由此提高光学***的成像质量。
在一些实施例中,为了提高光学***的成像质量,还可以限定光学***100的部分透镜或全部透镜为非球面透镜。
示例性的,可以将光学***100的第二透镜102、第三透镜103和/或第七透镜103设置为非球面透镜。对于其他几个透镜可以是球面透镜。
在一些实施例中,为了进一步地矫正,上述的非球面透镜的一个镜面或者 所有的非球面的透镜面均可以是高次非球面,所述高次非球面满足以下表达式:
Figure PCTCN2020141087-appb-000005
在表达式(8)中,z为非球面旋转对称轴,c为中心点曲率;y为径向坐标,其单位和透镜单位长度相同;k为二次曲线常数,a 1至a 8分别表示各径向坐标所对应的系数。
此外,还需要说明的是,本申请实施例提供的任一种光学***100的成像面尺寸大于或等于1英寸,由此可以确保该光学***100能够适配于1英寸以及大于1英寸的图像传感器。
以下结合附图以及表,给出光学***的具体数值配置,表中的面数1、2、3、4、6、7、8、9...分别表示光学***中的表面标号,分别表示第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106、第七透镜107和滤光镜片108的镜面以及对应面。
具体地,如图3所示,表面F1表示光线的入射面,具体在不同物距,第一透镜101的两个透镜面分别为表面F2和表面F3,第二透镜102的两个透镜面分别为表面F4和表面F5,第三透镜103的两个透镜面分别为表面F6和表面F7,第四透镜104的两个透镜面分别为表面F8和表面F9,STO表示光阑,第五透镜105的两个透镜面分别为表面F11和表面F12,第六透镜106的两个透镜面分别为表面F12和表面F13,第七透镜107的两个透镜面分别为表面F14和表面F15,滤光镜片108的两个镜面分别为表面F16和表面F17。其中表面的序号与表1中Surf下的面的序号对应。
在表1中,面数表示透镜的表面,类型表示表面的形状,“STANDRAD”表示平面,“EVENASPH”表示非球面;曲率半径表示透镜表面弯曲的程度,可以用R表示,R值越小,镜片表面越弯;间隔或厚度(Thickness),间隔表示为光学***的透镜之间在光轴上的间隔距离,厚度为透镜的中心厚度;ND表示透镜的折射率;VD表示透镜的色散系数,也称为阿贝系数;“Infinity”表示平面;STO表示光阑面,IMA表示像侧。
在表2中,Surf表示面数,K为二次曲线常数,“4次项”至“10次项”表示a 2至a 7分别表示各径向坐标所对应的系数。
在表3和表4中,为在不同物距下的CT 0、CT 1和CT 2的值,CT 0表示物距,具体为INF(无限远物距)和0.3m(最小物距),CT 1表示第二透镜102的像侧透镜面至第三透镜103的物侧透镜面在光轴上间隔距离,CT 2分别表示第三透镜103的像侧透镜面至第四透镜104的物侧透镜面在光轴上间隔距离。
需要说明的是,表1至表3对应的光学***,称为实施例1。
表1为实施例1的光学***的透镜各个表面参数数据
Figure PCTCN2020141087-appb-000006
需要说明的是,表1中的面18为光学***的近轴光线补偿面。
表2为实施例1的光学***透镜一表面非球面系数数据
Figure PCTCN2020141087-appb-000007
表3实施例1的光学***在无限远物距(INF)下的相关参数
CT0 INF
CT1 8.51mm
CT2 1.125mm
表4实施例1的光学***在最小物距(0.3m)下的相关参数
CT0 0.3m
CT1 8.15mm
CT2 1.485mm
图4和图5分别为实施例1示例的光学***在无限远物距下的场曲参数和畸变参数,该无限远物距是入射光线为平行光;图6和图7分别为实施例1示例的光学***在最小物距(0.3米)下的场曲参数和畸变参数,由图4、图5图6和图7可知,该光学***具有较好的成像效果,因此具有较高成像质量。
需要说明的是,可以根据上述给出实施例1,改变其中一个参数后再进行光学设计,得到更多个不同的光学***。
请参阅图8,图8是本申请的实施例提供的一种拍摄装置的结构示意图。该拍摄装置200通过使用本申请实施例提供的光学***100,可以提高成像面积进而使用更大尺寸的图像传感器,比如1英寸的图像传感器,同时又降低入射光带来的杂散光反射,进而提高了拍摄装置200的成像质量。
具体地,如图8所示,拍摄装置200包括光学***100和图像传感器(图未示),光学***100配置在拍摄物体22与该图像传感器的光路中。其中,光学***100采用上述实施例提供的任意一种光学***,该图像传感器可例如为COMS传感器或CCD传感器。
具体地,拍摄装置200还可以进行拍摄的电子设备,包括手机、数码相机、运动相机、可穿戴设备或手持云台相机等。
在一些实施例中,如图8所示,该拍摄装置200可以为运动相机,包括显示屏211和拍摄按键212。光学***100用于将拍摄物体22(比如景物)成像于拍摄装置200的图像传感器;显示屏211用于显示成像,比如显示待拍摄物体的图像220,显示屏211具体可以为触控显示屏;拍摄按键212用于触发拍摄。
上述实施例中的拍摄装置,由于使用了本申请实施例提供的光学***,由此可以增加拍摄装置的视场角,提高拍摄装置的成像质量,同时又实现了产品的小型化。
请参阅图9,图9是本申请的实施例提供的一种可移动平台的结构示意图。该可移动平台搭载有拍摄装置,以实现拍摄。
如图9所示,可移动平台300包括平台本体30和拍摄装置200,拍摄装置200搭载在平台本体30上,拍摄装置200为上述实施例提供的任意一种拍摄装置,即包括上述实施例提供的任意一种光学***100,光学***100配置在拍摄物体与所述图像传感器的光路中,用于将拍摄物体成像于图像传感器。
示例性的,可移动平台300包括无人机、机器人、无人驾驶车辆和手持云台中的任一种。
其中,该飞行器包括无人机,该无人机包括旋翼型无人机,例如四旋翼无人机、六旋翼无人机、八旋翼无人机,也可以是固定翼无人机,还可以是旋翼型与固定翼无人机的组合,在此不作限定。
其中,机器人也可以称为教育机器人,使用了麦克纳姆轮全向底盘,且全身设有多块智能装甲,每个智能装甲内置击打检测模块,可迅速检测物理打击。同时还包括两轴云台,可以灵活转动,配合发射器准确、稳定、连续地发射水晶弹或红外光束,配合弹道光效,给用户更为真实的射击体验。
比如,将光学***安装在无人机上,由于光学***可以增加镜头的视场角, 进而可拍摄较大范围的景物,同时又可以提高拍摄装置的成像质量,而且多个透镜的组合使得相对距离较小,进而减小了光学***的体积,实现了小型化和轻便化。由此,在无人机用于航拍时,通过使用该光学***可以拍摄出更好的图像,进而提高了用户的体验感。
本申请实施例还提供了一种云台,所述云台搭载有拍摄装置,所述拍摄装置包括本申请实施例提供的任一项所述的光学***和图像传感器,所述光学***配置在拍摄物体与所述图像传感器的光路中,用于将所述拍摄物体成像于所述图像传感器。
请参阅图10,图10示出了本申请的实施例提供的一种手持云台的结构。该手持云台搭载有拍摄装置,以实现拍摄。
如图10所示,手持云台400包括握持部40、云台本体41以及拍摄装置200,拍摄装置200搭载在云台本体41上,拍摄装置200为上述实施例提供的任意一种拍摄装置,即包括上述实施例提供的任意一种光学***100,光学***100配置在拍摄物体与所述图像传感器的光路中,用于将拍摄物体成像于图像传感器。
需要说明的是,在本申请的实施例提供的云台可以是两轴云台,或也可以是三轴云台,用于对搭载在云台上拍摄装置进行增稳。
还需要说明的是,拍摄装置可以与云台本体一体化设置,也可以为可拆卸安装在云台本体上,即在用户使用时将拍摄装置安装在云台本体上,在不使用的时候将拍摄装置从云台本体上拆卸下来,以便收纳或携带。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (57)

  1. 一种光学***,其特征在于,所述光学***包括从物侧至像侧依次设置的:
    第一透镜,具有负光焦度;
    第二透镜,具有负光焦度;
    第三透镜,具有负光焦度,且作为所述光学***的对焦透镜;
    第四透镜,具有正光焦度;
    第五透镜,具有正光焦度;
    第六透镜,具有负光焦度;
    第七透镜,具有正光焦度;
    其中,所述光学***满足以下表达式:
    Figure PCTCN2020141087-appb-100001
    和/或,
    Figure PCTCN2020141087-appb-100002
    其中,G 12为所述第一透镜的像侧透镜面的有效口径,G 22为所述第二透镜的像侧透镜面的有效口径,R 12为所述第一透镜的像侧透镜面的曲率半径,R 22为所述第二透镜的像侧透镜面的曲率半径。
  2. 根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述第五透镜和所述第六透镜为胶合透镜。
  3. 根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 7≥9毫米
    其中,t 7为所述第七透镜的像侧透镜面到所述光学***的成像面在光轴方向上的距离。
  4. 根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 21≥8毫米,t 31≥1毫米,t 21+t 31=t 22+t 32
    t 21和t 22分别为在无限远物距下和在最小物距下所述第二透镜的像侧透镜面到所述第三透镜的物侧透镜面在光轴方向上的距离,t 31和t 32分别为在无限远物 距下和在最小物距下所述第三透镜的像侧透镜面到所述第四透镜的物侧透镜面在光轴方向上的距离。
  5. 根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***的孔径光阑位于所述第四透镜和第五透镜之间。
  6. 根据权利要求5所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 4+t 5≥3毫米
    其中,t 4为所述第四透镜的像侧透镜面至所述孔径光阑在光轴方向的距离,t 5为所述孔径光阑至所述第五透镜的物侧透镜面在光轴方向的距离。
  7. 根据权利要求6所述的光学***,其特征在于,所述光学***包括可变光圈和机械快门,所述可变光圈和所述机械快门均设置在所述第四透镜和所述第五透镜之间。
  8. 根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    0.1≤(R 21-R 12)/(R 21+R 12)≤0.2
    其中,R 12为所述第一透镜的像侧透镜面的曲率半径,R 21为所述第二透镜的物侧透镜面的曲率半径。
  9. 根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 67≤0.3毫米
    其中,t 67为所述第六透镜的像侧透镜面至所述第七透镜的物侧透镜面在光轴方向上的距离。
  10. 根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    f 3≥-30毫米
    其中,f 3为所述第三透镜的有效焦距。
  11. 根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***的部分透镜或全部透镜采用玻璃材质透镜。
  12. 根据权利要求11所述的光学***,其特征在于,所述第二透镜、第三透镜和/或第七透镜采用玻璃材质透镜。
  13. 根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***的部分透镜或全部透镜为非球面透镜。
  14. 根据权利要求13所述的光学***,其特征在于,所述第二透镜、第三透镜和/或第七透镜为非球面透镜。
  15. 根据权利要求1至14任一项所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    1.5≤nd 1≤1.7,40≤vd 1≤80;和/或,
    1.5≤nd 2≤1.8,40≤vd 2≤80;和/或,
    1.5≤nd 3≤1.8,20≤vd 3≤40;和/或,
    1.6≤nd 4≤2.0,35≤vd 4≤80;和/或,
    1.5≤nd 5≤1.75,35≤vd 5≤80;和/或,
    1.55≤nd 6≤1.8,35≤vd 6≤80;和/或,
    1.5≤nd 7≤2.0,35≤vd 7≤80;
    其中,nd 1、nd 2、nd 3、nd 4、nd 5、nd 6和nd 7分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的折射率;vd 1、vd 2、vd 3、vd 4、vd 5、vd 6和vd 7分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的色散系数。
  16. 根据权利要求1至14任一项所述的光学***,其特征在于,所述光学***的成像面尺寸大于或等于1英寸,所述光学***能够适配于1英寸以及大于1英寸的图像传感器。
  17. 根据权利要求1至14任一项所述的光学***,其特征在于,所述光学***还包括滤光镜片,所述滤光镜片配置在所述第七透镜和所述光学***的成像面之间。
  18. 根据权利要求17所述的光学***,其特征在于,所述滤光镜片包括IR镜片。
  19. 一种拍摄装置,其特征在于,所述拍摄装置包括光学***和图像传感器,所述光学***配置在拍摄物体与所述图像传感器的光路中,用于将所述拍摄物体成像于所述图像传感器;
    所述光学***包括从物侧至像侧依次设置的:
    第一透镜,具有负光焦度;
    第二透镜,具有负光焦度;
    第三透镜,具有负光焦度,且作为所述光学***的对焦透镜;
    第四透镜,具有正光焦度;
    第五透镜,具有正光焦度;
    第六透镜,具有负光焦度;
    第七透镜,具有正光焦度;
    所述光学***满足以下表达式:
    Figure PCTCN2020141087-appb-100003
    和/或,
    Figure PCTCN2020141087-appb-100004
    其中,G 12为所述第一透镜的像侧透镜面的有效口径,G 22为所述第二透镜的像侧透镜面的有效口径,R 12为所述第一透镜的像侧透镜面的曲率半径,R 22为所述第二透镜的像侧透镜面的曲率半径。
  20. 根据权利要求19所述的拍摄装置,其特征在于,所述第五透镜和所述第六透镜为胶合透镜。
  21. 根据权利要求19所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 7≥9毫米
    其中,t 7为所述第七透镜的像侧透镜面到所述光学***的成像面在光轴方向上的距离。
  22. 根据权利要求19所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 21≥8毫米,t 31≥1毫米,t 21+t 31=t 22+t 32
    t 21和t 22分别为在无限远物距下和在最小物距下所述第二透镜的像侧透镜面到所述第三透镜的物侧透镜面在光轴方向上的距离,t 31和t 32分别为在无限远物距下和在最小物距下所述第三透镜的像侧透镜面到所述第四透镜的物侧透镜面在光轴方向上的距离。
  23. 根据权利要求19所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***的孔径光阑位于所述第四透镜和第五透镜之间。
  24. 根据权利要求23所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 4+t 5≥3毫米
    其中,t 4为所述第四透镜的像侧透镜面至所述孔径光阑在光轴方向的距离,t 5为所述孔径光阑至所述第五透镜的物侧透镜面在光轴方向的距离。
  25. 根据权利要求24所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***包括可变光圈和机械快门,所述可变光圈和所述机械快门均设置在所述第四透镜和所述第五透镜之间。
  26. 根据权利要求19所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    0.1≤(R 21-R 12)/(R 21+R 12)≤0.2
    其中,R 12为所述第一透镜的像侧透镜面的曲率半径,R 21为所述第二透镜的物侧透镜面的曲率半径。
  27. 根据权利要求19所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 67≤0.3毫米
    其中,t 67为所述第六透镜的像侧透镜面至所述第七透镜的物侧透镜面在光轴方向上的距离。
  28. 根据权利要求19所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    f 3≥-30毫米
    其中,f 3为所述第三透镜的有效焦距。
  29. 根据权利要求19所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***的部分透镜或全部透镜采用玻璃材质透镜。
  30. 根据权利要求29所述的拍摄装置,其特征在于,所述第二透镜、第三透镜和/或第七透镜采用玻璃材质透镜。
  31. 根据权利要求19所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***的部分透镜或全部透镜为非球面透镜。
  32. 根据权利要求31所述的拍摄装置,其特征在于,所述第二透镜、第三透镜和/或第七透镜为非球面透镜。
  33. 根据权利要求19至32任一项所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    1.5≤nd 1≤1.7,40≤vd 1≤80;和/或,
    1.5≤nd 2≤1.8,40≤vd 2≤80;和/或,
    1.5≤nd 3≤1.8,20≤vd 3≤40;和/或,
    1.6≤nd 4≤2.0,35≤vd 4≤80;和/或,
    1.5≤nd 5≤1.75,35≤vd 5≤80;和/或,
    1.55≤nd 6≤1.8,35≤vd 6≤80;和/或,
    1.5≤nd 7≤2.0,35≤vd 7≤80;
    其中,nd 1、nd 2、nd 3、nd 4、nd 5、nd 6和nd 7分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的折射率;vd 1、vd 2、vd 3、vd 4、vd 5、vd 6和vd 7分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的色散系数。
  34. 根据权利要求19至32任一项所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***的成像面尺寸大于或等于1英寸,所述光学***能够适配于1英寸以及大于1英寸的图像传感器。
  35. 根据权利要求19至32任一项所述的拍摄装置,其特征在于,所述光学***还包括滤光镜片,所述滤光镜片配置在所述第七透镜和所述光学***的成像面之间。
  36. 根据权利要求35所述的拍摄装置,其特征在于,所述滤光镜片包括IR镜片。
  37. 一种可移动平台,其特征在于,所述可移动平台包括平台本体和拍摄装置,所述拍摄装置搭载在所述平台本体上;所述拍摄装置包括光学***和图像传感器,所述光学***配置在拍摄物体与所述图像传感器的光路中,用于将所述拍摄物体成像于所述图像传感器;
    所述光学***包括从物侧至像侧依次设置的:
    第一透镜,具有负光焦度;
    第二透镜,具有负光焦度;
    第三透镜,具有负光焦度,且作为所述光学***的对焦透镜;
    第四透镜,具有正光焦度;
    第五透镜,具有正光焦度;
    第六透镜,具有负光焦度;
    第七透镜,具有正光焦度;
    所述光学***满足以下表达式:
    Figure PCTCN2020141087-appb-100005
    和/或,
    Figure PCTCN2020141087-appb-100006
    其中,G 12为所述第一透镜的像侧透镜面的有效口径,G 22为所述第二透镜的像侧透镜面的有效口径,R 12为所述第一透镜的像侧透镜面的曲率半径,R 22为所述第二透镜的像侧透镜面的曲率半径。
  38. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述第五透镜和所述第六透镜为胶合透镜。
  39. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 7≥9毫米
    其中,t 7为所述第七透镜的像侧透镜面到所述光学***的成像面在光轴方向上的距离。
  40. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 21≥8毫米,t 31≥1毫米,t 21+t 31=t 22+t 32
    t 21和t 22分别为在无限远物距下和在最小物距下所述第二透镜的像侧透镜面到所述第三透镜的物侧透镜面在光轴方向上的距离,t 31和t 32分别为在无限远物距下和在最小物距下所述第三透镜的像侧透镜面到所述第四透镜的物侧透镜面在光轴方向上的距离。
  41. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***的孔径光阑位于所述第四透镜和第五透镜之间。
  42. 根据权利要求41所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 4+t 5≥3毫米
    其中,t 4为所述第四透镜的像侧透镜面至所述孔径光阑在光轴方向的距离,t 5为所述孔径光阑至所述第五透镜的物侧透镜面在光轴方向的距离。
  43. 根据权利要求42所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***包括可变光圈和机械快门,所述可变光圈和所述机械快门均设置在所述第四透镜和 所述第五透镜之间。
  44. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    0.1≤(R 21-R 12)/(R 21+R 12)≤0.2
    其中,R 12为所述第一透镜的像侧透镜面的曲率半径,R 21为所述第二透镜的物侧透镜面的曲率半径。
  45. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    t 67≤0.3毫米
    其中,t 67为所述第六透镜的像侧透镜面至所述第七透镜的物侧透镜面在光轴方向上的距离。
  46. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    f 3≥-30毫米
    其中,f 3为所述第三透镜的有效焦距。
  47. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***的部分透镜或全部透镜采用玻璃材质透镜。
  48. 根据权利要求47所述的可移动平台,其特征在于,所述第二透镜、第三透镜和/或第七透镜采用玻璃材质透镜。
  49. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***的部分透镜或全部透镜为非球面透镜。
  50. 根据权利要求49所述的可移动平台,其特征在于,所述第二透镜、第三透镜和/或第七透镜为非球面透镜。
  51. 根据权利要求37至50任一项所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***满足以下表达式:
    1.5≤nd 1≤1.7,40≤vd 1≤80;和/或,
    1.5≤nd 2≤1.8,40≤vd 2≤80;和/或,
    1.5≤nd 3≤1.8,20≤vd 3≤40;和/或,
    1.6≤nd 4≤2.0,35≤vd 4≤80;和/或,
    1.5≤nd 5≤1.75,35≤vd 5≤80;和/或,
    1.55≤nd 6≤1.8,35≤vd 6≤80;和/或,
    1.5≤nd 7≤2.0,35≤vd 7≤80;
    其中,nd 1、nd 2、nd 3、nd 4、nd 5、nd 6和nd 7分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的折射率;vd 1、vd 2、vd 3、vd 4、vd 5、vd 6和vd 7分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的色散系数。
  52. 根据权利要求37至50任一项所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***的成像面尺寸大于或等于1英寸,所述光学***能够适配于1英寸以及大于1英寸的图像传感器。
  53. 根据权利要求37至50任一项所述的可移动平台,其特征在于,所述光学***还包括滤光镜片,所述滤光镜片配置在所述第七透镜和所述光学***的成像面之间。
  54. 根据权利要求53所述的可移动平台,其特征在于,所述滤光镜片包括IR镜片。
  55. 根据权利要求37所述的可移动平台,其特征在于,所述可移动平台包括无人机、机器人或手持云台。
  56. 一种云台,其特征在于,所述云台搭载有拍摄装置,所述拍摄装置包括1至18任一项所述的光学***和图像传感器,所述光学***配置在拍摄物体与所述图像传感器的光路中,用于将所述拍摄物体成像于所述图像传感器。
  57. 根据权利要求56所述的云台,其特征在于,所述云台包括手持云台,所述手持云台包括握持部和设置在所述握持部上的云台本体,所述云台本体上搭载有所述拍摄装置。
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