无人机镜头的制作方法

1.本实用新型涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种无人机镜头。


背景技术：

2.随着科技的发展，无人机镜头逐渐在航拍、侦探、监视、通信及电子干扰等领域被广泛应用，成为民用、军事等行业的重要工具。但现有的无人机镜头存在种种缺陷，例如，加工难度较大，且结构冗长，不满足小型化的发展趋势。并且，镜头焦距普遍偏小，导致可匹配的芯片靶面不够大。也有一些镜头温漂量大，则当温度扰动过大时会影响其成像质量。另外，现有的镜头分辨率也较低，导致其拍摄的画面清晰度较低，从而严重影响了无人机摄像镜头的成像品质。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种无人机镜头。
4.为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种无人机镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜组和第二透镜组，所述第二透镜组为对焦组，所述第一透镜组和所述第二透镜组均具有正光焦度。
5.根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜组包括凸凹型的第一透镜、凹凸型的第二透镜、凸凹型的第三透镜、凸凸型或凸凹型的第四透镜、凸凸型的第五透镜、凹凹型的第六透镜、凹凸型的第七透镜和凹凸型的第八透镜。
6.根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，所述第五透镜具有正光焦度，所述第六透镜具有负光焦度，所述第七透镜具有正光焦度，所述第八透镜具有负光焦度。
7.根据本实用新型的一个方面，所述第二透镜组包括凹凸型的第九透镜和凸凹型的第十透镜。
8.根据本实用新型的一个方面，所述第九透镜具有正光焦度，所述第十透镜具有负或正光焦度。
9.根据本实用新型的一个方面，还包括位于所述第三透镜和所述第四透镜之间的光阑。
10.根据本实用新型的一个方面，至少包含四枚非球面透镜。
11.根据本实用新型的一个方面，所述非球面透镜中至少一枚的材质为玻璃。
12.根据本实用新型的一个方面，所述非球面透镜的折射率nd满足以下条件：nd≥1.5。
13.根据本实用新型的一个方面，至少包含一枚胶合镜组。
14.根据本实用新型的一个方面，所述胶合镜组的焦距fa与所述无人机镜头的焦距f满足以下关系：-34.25≤fa/f≤21.97。
15.根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜组的焦距f1与所述无人机镜头的焦距f满足以下关系：1.11≤f1/f≤1.56。
16.根据本实用新型的一个方面，所述第二透镜组的焦距f2与所述无人机镜头的焦距f满足以下关系：1.67≤f2/f≤2.76。
17.根据本实用新型的一个方面，所述无人机镜头的焦距f与光学总长ttl满足以下关系：0.34≤f/ttl≤0.36。
18.根据本实用新型的一个方案，通过合理设置各个群组的光焦度以及群组中的各透镜的光焦度和形状，可以使整个无人机镜头的光线走势稳定，使其具备高解像力，实现在-30℃～70℃温度范围内不虚焦，同时可具备大靶面的特性。
19.根据本实用新型的一个方案，通过合理设置非球面透镜及其材质和折射率，可以使无人机镜头具备高解像力。
20.根据本实用新型的一个方案，通过合理设置胶合镜组及其焦距与镜头焦距的关系，可以减小无人机镜头的色差和像差，以降低公差敏感度，提高生产良率。
21.根据本实用新型的一个方案，通过合理设置各透镜组的焦距与镜头焦距的关系，可以降低群组间的公差敏感度，使无人机镜头具备高解像力，并能提高组装良率，同时可实现广角的特性。
22.根据本实用新型的一个方案，通过合理设置镜头的焦距和光学总长的关系，可以实现无人机镜头的小体积、小型化特性。
附图说明
23.图1示意性表示本实用新型的第一种实施方式的无人机镜头的结构图；
24.图2示意性表示本实用新型的第二种实施方式的无人机镜头的结构图；
25.图3示意性表示本实用新型的第三种实施方式的无人机镜头的结构图。
具体实施方式
26.为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，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。
27.在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
28.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
29.参见图1，本实用新型的无人机镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜组g1和第二透镜组g2。其中，第二透镜组g2为对焦组，即当物距变化时，第二透镜组g2可沿光轴进行移动以完成对焦。本实用新型中，第一透镜组g1和第二透镜组g2均具有正光焦
度。
30.本实用新型中，第一透镜组g1包括凸凹型的第一透镜l1、凹凸型的第二透镜l2、凸凹型的第三透镜l3、光阑sto、凸凸型或凸凹型的第四透镜l4、凸凸型的第五透镜l5、凹凹型的第六透镜l6、凹凸型的第七透镜l7和凹凸型的第八透镜l8。第一透镜l1具有负光焦度，第二透镜l2具有负光焦度，第三透镜l3具有正光焦度，第四透镜l4具有正光焦度，第五透镜l5具有正光焦度，第六透镜l6具有负光焦度，第七透镜l7具有正光焦度，第八透镜l8具有负光焦度。第二透镜组g2包括凹凸型的第九透镜l9和凸凹型的第十透镜l10。第九透镜l9具有正光焦度，第十透镜l10具有负或正光焦度。
31.满足上述设置，可以使整个无人机镜头的光线走势稳定，具备高解像力，实现在-30℃～70℃温度范围内不虚焦，同时实现大靶面的特性。
32.本实用新型的无人机镜头中至少包含四枚非球面透镜，其中至少一枚的材质为玻璃。并且，非球面透镜的折射率nd满足以下条件：nd≥1.5。如此，可以使无人机镜头具备高解像力。
33.本实用新型的无人机镜头中至少包含一枚胶合镜组，且胶合镜组的焦距fa与无人机镜头的焦距f满足以下关系：-34.25≤fa/f≤21.97。如此，可以减小无人机镜头的色差和像差，降低系统的公差敏感度，提高镜头的生产良率。
34.本实用新型中，第一透镜组g1的焦距f1与无人机镜头的焦距f满足以下关系：1.11≤f1/f≤1.56。第二透镜组g2的焦距f2与无人机镜头的焦距f满足以下关系：1.67≤f2/f≤2.76。如此，可以有效降低无人机镜头群组间的公差敏感度，使无人机镜头具备高解像力，并可提高镜头的组装良率，同时实现无人机镜头广角的特性。
35.本实用新型中，无人机镜头的焦距f与光学总长ttl(即第一透镜l1物侧面至像面的距离)满足以下关系：0.34≤f/ttl≤0.36。如此，可以实现无人机镜头的小体积、小型化特性。
36.综上所述，本实用新型的无人机镜头具备大靶面、高解像力、小体积、小型化的特点。并且，镜头的生产良率较高，群组间公差敏感度低，群组间移动响应速度快，且在-30℃～70℃温度范围内不虚焦。
37.以下以三种实施方式来详细描述本实用新型的无人机镜头，下列实施方式中，以1、2、
…
、n来表示各光学元件的面，光阑记为sto，像面记为image。非球面公式为：
[0038][0039]
其中，z为沿光轴方向，垂直于光轴的高度为h的位置处曲面到顶点的轴向距离；c表示非球面曲面顶点处的曲率；k为圆锥系数；a4、a6、a8、a
10
、a
12
、a
14
、a
16
···
分别表示四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶
···
非球面系数。
[0040]
具体符合上述条件式的各实施方式的参数如下表1所示：
[0041][0042][0043]
表1
[0044]
第一种实施方式
[0045]
参见图1，在本实施方式中，第十透镜l10具有负光焦度，无人机镜头的各光学元件的参数如下表2所示：
[0046][0047]
[0048]
表2
[0049]
本实施方式中的各非球面透镜的非球面系数如下表3所示：
[0050]
面序号k值a4a6a8a
10a12a14
3-2.192.03e-05-8.18e-061.74e-07-1.65e-094.30e-120.00e+004-0.582.55e-05-2.61e-061.20e-07-2.02e-091.10e-110.00e+005-1.17-2.51e-055.83e-076.87e-087.14e-10-3.10e-110.00e+006-4.238.06e-052.57e-06-1.17e-079.68e-09-1.90e-100.00e+0013-0.221.63e-041.33e-052.39e-06-9.72e-081.20e-090.00e+0014-0.54.21e-04-1.18e-061.97e-06-5.35e-084.60e-100.00e+00190.12-3.70e-044.81e-06-3.35e-081.24e-10-1.80e-130.00e+00200.57-4.50e-042.09e-065.04e-09-1.15e-103.30e-130.00e+00
[0051]
表3
[0052]
第二种实施方式
[0053]
参见图2，在本实施方式中，第十透镜l10具有正光焦度，无人机镜头的各光学元件的参数如下表4所示：
[0054][0055][0056]
表4
[0057]
本实施方式中的各非球面透镜的非球面系数如下表5所示：
[0058]
面序号k值a4a6a8a
10a12a14
3-3.28-3.18e-05-9.69e-062.89e-07-4.86e-093.42e-110.00e+004-1.951.35e-04-7.42e-061.54e-07-2.17e-091.44e-110.00e+005-1.09-1.01e-044.65e-061.44e-07-6.90e-099.92e-110.00e+006-5.994.20e-059.16e-067.02e-08-1.21e-082.56e-100.00e+0013-0.355.89e-041.28e-051.58e-06-6.87e-088.61e-100.00e+0014-0.424.98e-046.79e-061.27e-06-3.86e-083.51e-100.00e+0019-0.1-2.40e-043.97e-06-3.48e-081.84e-10-4.90e-130.00e+00201.91-3.20e-042.80e-06-7.70e-09-3.95e-12-6.44e-140.00e+00
[0059]
表5
[0060]
第三种实施方式
[0061]
参见图3，在本实施方式中，第十透镜l10具有正光焦度，无人机镜头的各光学元件的参数如下表6所示：
[0062]
[0063][0064]
表6
[0065]
本实施方式中的各非球面透镜的非球面系数如下表7所示：
[0066][0067][0068]
表7
[0069]
以上所述仅为本实用新型的一个实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。