本實用新型涉及鏡頭
技術領域：
，特別涉及一種無人機攝像鏡頭。
背景技術：
：隨著科學技術的不斷發(fā)展，近年來，無人機行業(yè)迅猛發(fā)展，無人機通常用來航拍、偵探、監(jiān)視、通信、反潛、電子干擾等場合，因此無人機成為了民用、軍事等行業(yè)的重要工具?，F(xiàn)有技術當中，目前無人機上使用的攝像鏡頭，普遍存在解像品質低、加工難度大、溫度控制差、紫邊現(xiàn)象等缺陷，嚴重影響了無人機攝像鏡頭的成像品質，同時也成為了制約無人機發(fā)展的一些重要因素，特別是由于攝像鏡頭的溫度控制差，將導致溫度對攝像鏡頭的影響較大，從而使得攝像鏡頭無法適應不同的溫度場合。技術實現(xiàn)要素：基于此，本實用新型的目的是提供一種解像品質高、溫度控制好的無人機攝像鏡頭。一種無人機攝像鏡頭，從物側到成像面依次包括：具有正光焦度的第一透鏡，所述第一透鏡為彎月型且凹面朝向成像面的玻璃球面鏡片；具有負光焦度的第二透鏡，所述第二透鏡為彎月型且凹面朝向成像面的玻璃球面鏡片；具有負光焦度的第三透鏡，所述第三透鏡為彎月型且凹面朝向成像面的玻璃非球面鏡片；具有負光焦度的第四透鏡，所述第四透鏡為彎月型且凹面朝向成像面的玻璃球面鏡片；具有正光焦度的第五透鏡，所述第五透鏡為雙凸玻璃球面鏡片，所述第五透鏡與所述第四透鏡組成膠合鏡片；光闌；具有正光焦度的第六透鏡，所述第六透鏡為雙凸玻璃球面鏡片；具有負光焦度的第七透鏡，所述第七透鏡為彎月型且凹面朝向物側的玻璃球面鏡片；具有正光焦度的第八透鏡，所述第八透鏡為雙凸玻璃非球面鏡片。進一步地，所述無人機攝像鏡頭還包括濾光片，所述濾光片在所述無人機攝像鏡頭當中的位置為以下兩種情況當中的任意一種：所述濾光片設于所述第五透鏡和所述光闌之間；或所述濾光片設于所述第八透鏡朝向成像面的一側。進一步地，所述濾光片為紅外光截止濾光片或藍玻璃濾光片當中的任意一種。進一步地，所述第一透鏡與所述第二透鏡為以下兩種情況當中的任意一種：所述第一透鏡與所述第二透鏡組成膠合鏡片；或所述第一透鏡與所述第二透鏡獨立分開。進一步地，所述光闌為中心設有通光孔的遮光紙。進一步地，所述無人機攝像鏡頭滿足關系式：5.5<TL/(f·tanθ)<6.5，其中，TL表示整個鏡頭的光學總長，f表示整個鏡頭的焦距，θ表示鏡頭的半視場角。進一步地，所述無人機攝像鏡頭滿足關系式：其中，和依次分別表示所述第三透鏡、所述第四透鏡和所述第六透鏡的光焦度，表示整個鏡頭的光焦度。進一步地，所述無人機攝像鏡頭滿足下列關系式：30＜|V1-V2|＜50，其中，V1表示所述第一透鏡的阿貝數(shù)，V2表示所述第二透鏡的阿貝數(shù)。進一步地，所述無人機攝像鏡頭滿足下列關系式：0.40＜(R4-R5)/(R4+R5)＜0.60，其中，R4表示所述第三透鏡的物側面頂點曲率半徑，R5表示所述第三透鏡的像側面頂點曲率半徑。進一步地，所述第三透鏡及所述第八透鏡的非球面表面形狀均滿足下列方程：其中，z為曲面離開曲面頂點在光軸方向的距離，h為光軸到曲面的距離，c為曲面頂點的曲率，k為圓錐系數(shù)conic，a4、a6、a8、a10、a12分別表示四階、六階、八階、十階、十二階徑向坐標所對應的曲面系數(shù)。上述無人機攝像鏡頭具有以下的優(yōu)點：1.所述無人機攝像鏡頭全部采用玻璃鏡片，可適應不同的溫度場合，溫度控制好，且有較高的使用壽命和穩(wěn)定性；2.所述無人機攝像鏡頭的體積小，重量輕，加工精度要求非常低，并且可采用兩組膠合鏡片，便于組裝，有效的減少公差損失，可以保證高品質解像力；3.所述無人機攝像鏡頭的成像清晰，銳利度高，解像品質高，可至少達到1200萬以上像素；4.當所述無人機攝像鏡頭的所述光闌設置在所述第五透鏡之后時，可有效提高視場角并能更好的配合芯片的入射角度，從而達到94°以上的超大視場角；5.由于所述第三透鏡和所述第八透鏡采用玻璃非球面鏡片，并且第三透鏡在系統(tǒng)中的擺放位置，能夠利于減小系統(tǒng)外徑，降低加工成本，有效校正畸變，使光學畸變＜3％；6.當所述無人機攝像鏡頭采用藍玻璃作為所述濾光片時，對紅外光的過濾為吸收式，相比較反射式會減少因紅外反射而形成的鬼影、雜光問題。附圖說明圖1a為本實用新型第一實施例中無人機攝像鏡頭的截面結構示意圖。圖1b為本實用新型第一實施例中無人機攝像鏡頭的場曲曲線圖。圖1c為本實用新型第一實施例中無人機攝像鏡頭的F-Theta畸變曲線圖。圖1d為本實用新型第一實施例中無人機攝像鏡頭的軸上點球差色差示意圖。圖2a為本實用新型第二實施例中無人機攝像鏡頭的截面結構示意圖。圖2b為本實用新型第二實施例中無人機攝像鏡頭的場曲曲線圖。圖2c為本實用新型第二實施例中無人機攝像鏡頭的F-Theta畸變曲線圖。圖2d為本實用新型第二實施例中無人機攝像鏡頭的軸上點球差色差示意圖。圖3a為本實用新型第三實施例中無人機攝像鏡頭的截面結構示意圖。圖3b為本實用新型第三實施例中無人機攝像鏡頭的場曲曲線圖。圖3c為本實用新型第三實施例中無人機攝像鏡頭的F-Theta畸變曲線圖。圖3d為本實用新型第三實施例中無人機攝像鏡頭的軸上點球差色差示意圖。主要元件符號說明第一透鏡11第二透鏡12第三透鏡13第四透鏡14第五透鏡15濾光片16光闌17第六透鏡18第七透鏡19第八透鏡20蓋玻璃21成像面22如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本實用新型。具體實施方式為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的若干實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容更加透徹全面。需要說明的是，當元件被稱為“固設于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的
技術領域：
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。實施例1請參閱圖1a，所示為本實用新型第一實施例中的無人機攝像鏡頭的截面結構示意圖，從物側到成像面依次包括具有正光焦度的第一透鏡11、具有負光焦度的第二透鏡12、具有負光焦度的第三透鏡13、具有負光焦度的第四透鏡14、具有正光焦度的第五透鏡15、濾光片16、光闌17、具有正光焦度的第六透鏡18、具有負光焦度的第七透鏡19、具有正光焦度的第八透鏡20、蓋玻璃21及成像面22。其中，各個透鏡的光學中心位于同一直線上，并且所述無人機攝像鏡頭的全部鏡片均鍍高透過率多層膜。具體地，所述第一透鏡11為彎月型且凹面朝向成像面的玻璃球面鏡片，所述第二透鏡12為彎月型且凹面朝向成像面的玻璃球面鏡片，所述第二透鏡12與所述第一透鏡11組成膠合鏡片，所述第三透鏡13為彎月型且凹面朝向成像面的玻璃非球面鏡片，所述第四透鏡14為彎月型且凹面朝向成像面的玻璃球面鏡片，所述第五透鏡15為雙凸玻璃球面鏡片，所述第五透鏡15與所述第四透鏡14組成膠合鏡片，所述第六透鏡18為雙凸玻璃球面鏡片，所述第七透鏡19為彎月型且凹面朝向物側的玻璃球面鏡片，所述第八透鏡20為雙凸玻璃非球面鏡片。其中，所述無人機攝像鏡頭的所有鏡片均采用低色散玻璃材料。具體地，在本實施例當中，所述濾光片16為藍玻璃濾光片，采用藍玻璃技術，能夠對紅外光線進行吸收，增加可見光的作用效果，減少色差和雜光，提升成像品質。在其它實施例當中，所述濾光片16還可以設于所述第八透鏡20朝向成像面的一側，并且所述濾光片16還可以為紅外光截止濾光片，由于藍玻璃濾光片對紅外光線為吸收式，相比于采用將紅外光線反射的技術方案，將減少因紅外反射而形成的鬼影、雜光等問題，因此優(yōu)選的所述濾光片16為藍玻璃濾光片。具體地，所述光闌17為中心設有通光孔的遮光紙，并且所述光闌17的通光口徑小于隔圈，以保證所述無人機攝像鏡頭的通光量由所述光闌17的通光孔徑?jīng)Q定。所述光闌17設置于所述第五透鏡15朝向成像面的一側，可以提高所述無人機攝像鏡頭的視場角并能更好的配合芯片的入射角度，并且采用中心設有通光孔的遮光紙作為所述光闌17，使得降低了鏡筒通光孔的要求，使鏡筒通光孔成型難度下降，提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本。為限制所述無人機攝像鏡頭的系統(tǒng)總長，并確保系統(tǒng)具有足夠好的成像品質，所述無人機攝像鏡頭滿足以下關系式：5.5<TL/(f·tanθ)<6.5，(1)其中，TL表示整個鏡頭的光學總長，f表示整個鏡頭的焦距，θ表示鏡頭的半視場角。當TL/(f·tanθ)的值超過上限時，整體鏡頭的總長過長，或者如果將整體總長縮短的情況下，像高會不足，當TL/(f·tanθ)的值超過下限時，由于各透鏡的光焦度過大，鏡頭像差矯正困難，解像能力顯著下降。為在良好的矯正像差的同時提供合適的鏡頭尺寸，所述無人機攝像鏡頭滿足以下關系式：其中，和依次分別表示所述第三透鏡13、所述第四透鏡14和所述第六透鏡18的光焦度，表示整個所述無人機攝像鏡頭的光焦度。上述關系式(2)至(4)，合理的限制了各個透鏡的光焦度分配。當?shù)闹党^上限時，所述第三透鏡13的光焦度過強，雖然能夠使系統(tǒng)總長變小，但其產(chǎn)生的象散、場曲、畸變過大，很難矯正；當?shù)闹党^下限時，所述第三透鏡13的光焦度減弱，上述各種像差相對減小，但其屈光能力下降導致系統(tǒng)加長。當?shù)闹党^上限時，所述第四透鏡14的光焦度過強，雖然能夠使系統(tǒng)總長變小，但其產(chǎn)生的球差過大，很難矯正；當?shù)闹党^下限時，所述第四透鏡14的光焦度減弱，球差相對減小，但其屈光能力下降導致系統(tǒng)加長。當?shù)闹党^上限時，所述第六透鏡18的光焦度過強，雖然能夠使系統(tǒng)總長變小，但其產(chǎn)生的球差、象散、場曲過大，很難矯正；當?shù)闹党^下限時，所述第六透鏡18的光焦度減弱，上述各種像差相對減小，但其屈光能力下降導致系統(tǒng)加長。為矯正色差，所述無人機攝像鏡頭還滿足以下關系式：30＜|V1-V2|＜50，(5)其中，V1表示所述第一透鏡11的阿貝數(shù)，V2表示所述第二透鏡12的阿貝數(shù)。當|V1-V2|的值超過下限時，色差的矯正不足；當|V1-V2|的值超過上限時，則材料選擇困難。為矯正場曲和畸變，所述無人機攝像鏡頭還滿足以下關系式：0.40＜(R4-R5)/(R4+R5)＜0.60，(6)其中，R4表示所述第三透鏡13的物側面頂點曲率半徑，R5表示所述第三透鏡的像側面頂點曲率半徑。上述關系式(6)定義了具有負光焦度的所述第三透鏡13的形狀。當(R4-R5)/(R4+R5)的值超過上限時，其場曲和畸變朝負方向過分增大，矯正困難；當(R4-R5)/(R4+R5)的值超過下限時，其場區(qū)和畸變朝正方向過分增大，矯正困難。具體地，所述第三透鏡13及所述第八透鏡20的非球面的表面形狀均滿足下列方程：其中，z為曲面離開曲面頂點在光軸方向的距離，h為光軸到曲面的距離，c為曲面頂點的曲率，k為圓錐系數(shù)conic，a4、a6、a8、a10、a12分別表示四階、六階、八階、十階、十二階徑向坐標所對應的曲面系數(shù)。通過以上述關系式(7)可以精確設定所述第三透鏡13及所述第八透鏡20前后兩面非球面的面型尺寸，所述無人機攝像鏡頭利用非球面對像差的強大校正功能，從而大大提高鏡頭成像的清晰度及銳利度。當k小于-1時，面形曲線為雙曲線，當k等于-1時，面形曲線為拋物線，當k介于-1到0之間時，面形曲線為橢圓，當k等于0時，面形曲線為圓形，當k大于0時為，面形曲線為扁圓形。請參閱表1，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的各個鏡片的相關參數(shù)。表1：請參閱表2，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的非球面的相關參數(shù)。表2：請參閱圖1b，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的場曲曲線圖，請參閱圖1c，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的F-Theta畸變曲線圖，請參閱圖1d，所述為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的軸上點球差色差示意圖，根據(jù)圖1b至圖1d可以看出，所述無人機攝像鏡頭的場曲、畸變和軸上點球差色差都被良好矯正。綜上，本實用新型上述實施例中，所述無人機攝像鏡頭具有以下的優(yōu)點：1.所述無人機攝像鏡頭全部采用玻璃鏡片，可適應不同的溫度場合，溫度控制好，且有較高的使用壽命和穩(wěn)定性；2.所述無人機攝像鏡頭的體積小，重量輕，加工精度要求非常低，并且采用兩組膠合鏡片，便于組裝，有效的減少公差損失，可以保證高品質解像力；3.所述無人機攝像鏡頭的成像清晰，銳利度高，解像品質高，可至少達到1200萬以上像素；4.所述無人機攝像鏡頭的所述光闌設置在所述第五透鏡15之后，可有效提高視場角并能更好的配合芯片的入射角度，從而達到94°以上的超大視場角；5.由于所述第三透鏡13和所述第八透鏡20采用玻璃非球面鏡片，并且所述第三透鏡13在系統(tǒng)中的擺放位置，能夠利于減小系統(tǒng)外徑，降低加工成本，有效校正畸變，使光學畸變＜3％；6.所述無人機攝像鏡頭采用藍玻璃技術，對紅外光的過濾為吸收式，相比較反射式會減少因紅外反射而形成的鬼影、雜光問題；7.所述無人機攝像鏡頭采用低色散玻璃材料，有效減小色差，最大程度地減少紫邊現(xiàn)象；8.所述無人機攝像鏡頭的全部鏡片均鍍高透過率多層膜，透過率達到99.5％以上，使整個鏡頭擁有超高透過率。實施例2請參閱圖2a，所示為本實用新型第二實施例中的無人機攝像鏡頭的截面結構示意圖，本實施例當中的無人機攝像鏡頭與第一實施例當中的無人機攝像鏡頭大抵相同，不同之處在于，本實施當中的無人機攝像鏡頭的各個鏡片的相關參數(shù)與第一實施例當中的無人機攝像鏡頭的各個鏡片的相關參數(shù)存在差異。請參閱表3，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的各個鏡片的相關參數(shù)。表3：請參閱表4，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的非球面的相關參數(shù)。表4：請參閱圖2b，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的場曲曲線圖，請參閱圖2c，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的F-Theta畸變曲線圖，請參閱圖2d，所述為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的軸上點球差色差示意圖，根據(jù)圖2b至圖2d可以看出，所述無人機攝像鏡頭的場曲、畸變和軸上點球差色差都被良好矯正。實施例3請參閱圖3a，所示為本實用新型第三實施例中的無人機攝像鏡頭的截面結構示意圖，本實施例當中的無人機攝像鏡頭與第一實施例當中的無人機攝像鏡頭大抵相同，不同之處在于，本實施例當中的無人機攝像鏡頭在第一實施例的基礎上，所述第一透鏡11與所述第二透鏡12獨立分開，兩者單獨分開使用，而不是組合成一膠合鏡片，同時本實施當中的無人機攝像鏡頭的各個鏡片的相關參數(shù)與第一實施例當中的無人機攝像鏡頭的各個鏡片的相關參數(shù)存在差異。請參閱表5，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的各個鏡片的相關參數(shù)。表5：請參閱表6，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的非球面的相關參數(shù)。表6：請參閱圖3b，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的場曲曲線圖，請參閱圖3c，所示為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的F-Theta畸變曲線圖，請參閱圖3d，所述為本實施例當中的所述無人機攝像鏡頭的軸上點球差色差示意圖，根據(jù)圖3b至圖3d可以看出，所述無人機攝像鏡頭的場曲、畸變和軸上點球差色差都被良好矯正。請參閱圖表7，所述為上述3個實施例當中各實施例對應的光學特性，包括所述無人機攝像鏡頭的系統(tǒng)焦距f、光圈數(shù)F#、系統(tǒng)總長TL和視場角2θ，同時還包括上述關系式(1)至關系式(6)當中每個關系式對應的相關數(shù)值。表7：以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。當前第1頁1 2 3