一种高像素广角航拍镜头的制作方法

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别涉及一种高像素广角航拍镜头。

背景技术：

由于无线传输技术的快速发展，因此高像素图像的长距离无线传输也会是必不可少的，在数码成像系统中的应用也逐渐增多；这种技术给了各种传统领域一个新的发展契机。

在天空中翱翔，一直是人类的梦想，从天空俯瞰大地也是人们梦魅以求的事，航拍就是实现这一梦想的一个最直接的方法；之前的航拍一般都是胶卷相机或者大容量的内存卡相机，不仅笨重不方便，而且人们无法实时观看所拍摄的画面，但图像无线传输则解决了这一问题；但是，航拍需要飞行器，这不是普通人能够很方便就可以获得的，因此遥控飞机就是设计师们的首选之物；因此，我们需要安装一个专用于遥控飞机的摄像系统，并且图像能够实时传输到操控者面前。这样的遥控飞机或航模受到越来越多的人的热爱，有个人爱好者、新闻机构、影视制作者等等，市场潜力巨大。

目前，数码市场上的凑型镜头主要是130万像素或500万像素，且对杂散光的处理效果差，根本无法用于高端市场的千万级像素系统.

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可支持1200万像素，广角117°，低杂光，全天候使用的高像素广角航拍镜头。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高像素广角航拍镜头，镜头包括镜筒、依次设置在镜筒内的若干镜片、滤光片以及芯片保护玻璃：所述若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片以及第六镜片组成；所述第三镜片和第四镜片之间设有光阑孔；

第一镜片物面为球面，其曲率半径为14.7649mm，第一镜片像面为球面，其曲率半径为3.6549mm，所述第一镜片的中心厚度为1.00mm；

第二镜片物面为球面，其曲率半径为11.2403mm；第二镜片像面为球面，其曲率半径为3.5051mm，第一镜片像面到第二镜片物面间的距离为1.2412mm；所述第二镜片的中心厚度为1.0903mm；

第三镜片物面为球面，其曲率半径为6.9159mm，第三镜片像面为球面，其曲率半径为-2.406mm；所述第三镜片的中心厚度为3.5005mm；

所述光阑孔的表面为光阑孔面，其为虚拟面，光阑孔面到第四镜片物面的中心距离为1.0207mm；

第四镜片物面为球面，其曲率半径为14.6224mm，第四镜片像面与第五镜片物面间的距离为0，且两者表面曲率半径相同；第四镜片像面和第五镜片物面均为球面，其曲率半径为-2.8433mm；第四镜片的中心厚度为3mm；

第五镜片像面为球面，其曲率半径为-14.1774mm，所述第五镜片像面的中心顶点到第六镜片物面的中心顶点间的距离为0.098mm；第五镜片的中心厚度为0.4941mm；

第六镜片物面为平面，第六镜片像面为球面，其曲率半径为-3.8495mm，第六镜片的中心厚度为2.1658mm，第六镜片像面到滤光片物面的距离为0.500mm，

所述滤光片的厚度为0.500mm，滤光片物面和像面均为平面，滤光片像面到芯片保护玻璃物面的距离为3.4947mm；

所述芯片保护玻璃的厚度为0.5mm，芯片保护玻璃物面和像面均为平面，所述芯片保护玻璃像面到镜头成像面的距离为1mm。

在本实用新型的一个实施例中，所述镜筒由高硬度塑料PPS加30％玻纤制成。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一镜片通过镜帽固定在镜筒内。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二镜片和第三镜片之间设有隔圈，所述第三镜片和第四镜片之间设有隔圈，所述第五镜片和第六镜片之间设有隔圈。

在本实用新型的一个实施例中，所述镜帽由铝合金材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，所述隔圈由铝合金材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，每个镜片表面均镀有BBAR膜。

在本实用新型的一个实施例中，航拍镜头的焦距为2.814596mm。

在本实用新型的一个实施例中，航拍镜头的水平视场角为116°。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单、镜头强度高，重量轻，视场角达到116°，低杂光，全天候使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型监控镜头光学原理示意图；

图2为本实用新型监控镜头截面结构示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、镜筒 2、镜帽 3、隔圈 10、第一镜片 11、第一镜片物面 12、第一镜片像面 20、第二镜片 21、第二镜片物面 22、第二镜片像面 30、第三镜片 31、第三镜片物面 32、第三镜片像面 40、第四镜片 41、第四镜片物面 42、第四镜片像面 50、第五镜片 51、第五镜片物面 52、第五镜片像面 60、第六镜片 61、第六镜片物面 62、第六镜片像面 70、光阑孔 80、滤光片 81、滤光片物面 82、滤光片像面 90、芯片保护玻璃 91、芯片保护玻璃物面 92、芯片保护玻璃像面 100、镜头成像面。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2所示，本实用新型高像素广角航拍镜头包括镜筒1、依次设置在镜筒1内的若干镜片、滤光片100以及芯片保护玻璃110：若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片10、第二镜片20、第三镜片30、第四镜片40、第五镜片50以及第六镜片60组成；第三镜片30和第四镜片40之间设有光阑孔70；第一镜片10通过镜帽2固定在镜筒1内；第二镜片20和第三镜片30之间设有隔圈3，第三镜片30和第四镜片40之间设有隔圈3，第五镜片50和第六镜片60之间设有隔圈3；镜帽2和隔圈3均由铝合金材料制成，且表面做黑色氧化处理，其具有减少光线反射，规避杂散光等优点；镜筒1由高硬度塑料PPS加30％玻纤制成，其提高的镜头的强度、延长了镜头的使用寿命；每个镜片表面均镀上BBAR膜以减少反射光，同时隔圈中使用了消光螺纹的工艺，在很大程度上吸收并分散了镜头内部产生的杂散光，使得到达镜头成像面的杂散光能量大幅减少。

本实用新型通过光学设计软件模拟设计出的单片式镜头参数如下：

表格1中列出了该设计的详细参数，第一行列举了该镜头的主要参数焦距f＝2.814596mm，光圈F/#＝2.8，光学轨迹总长TT＝23.99847mm，在全视场角116°时的象高h＝3.82mm。

表格1的标题栏中列出了：“表面”，“类型”，“曲率半径”，“厚度”，“折射率”和“阿贝系数”；镜片元件材料由折射率和阿贝系数来定义的；在表格1中，“折射率”列中的一个空白单元格表示其旁边的“厚度”单元格里的值是到下一个镜片表面顶点的距离；“折射率”列提供的是镜片材料在波长588nm时的折射率。

在表格1中，物面曲率半径为无穷大，即平面，距离下一表面(第一镜片物面11)中心顶点无穷远；表面1为第一镜片物面11，该面为球面，曲率半径为14.7649mm，距离下一表面(第一镜片像面12)中心顶点1.000mm，即第一镜片10中心厚度为1.000mm，折射率为1.729164，阿贝系数54.669；表面2为第一镜片像面12，该面为球面，曲率半径为3.6549mm，距离下一表面(第二镜片物面21)1.2412mm；表面3为第二镜片物面21，该面为球面，曲率半径为11.2403mm，距离下一表面(第二镜片像面22)中心顶点1.0903mm，即第二镜片20的中心厚度为1.0903mm，折射率为1.534636，阿贝系数56.1968；表面4为第二镜片像面22，该面为球面，曲率半径为3.5051mm，距离下一表面(第三镜片物面31)4.2884mm；表面5为第三镜片物面31，该面为球面，曲率半径为6.9159mm，该面中心顶点距离下一表面(第三镜片像面32)中心顶点3.5005mm，即第三镜片30的中心厚度3.5005mm，折射率为1.850136，阿贝系数30.0604；表面6为第三镜片像面32，该面为球面，曲率半径为-2.406mm，距离下一表面(光阑孔70)0.1mm；表面7为光阑孔面，光阑孔为虚拟面，厚度无穷小,距离下一镜片表面(第四镜片物面41)中心顶点1.0207mm；表面8为第四镜片物面41，该面为球面，曲率半径为14.6224mm，距离下一表面(第四镜片像面42或第五镜片物面51)中心顶点3mm，即第四镜片40的中心厚度为3mm，折射率为1.617998，阿贝系数63.4167；表面9为第四镜片像面42，由于该面与第五镜片物面51间距为0且表面曲率半径相同，因此，表面9既为第四镜片像面42亦为第五镜片物面51，该面为球面，曲率半径为-2.8433mm，距离下一表面(第五镜片像面52)0.4941mm，及第五镜片50的中心厚度为0.4941mm，折射率为1.846670，阿贝系23.7912；表面10为第五镜片像面52，该面为球面，曲率半径为-14.1774mm，该面中心顶点距离下一表面(第六镜片物面61)中心顶点0.098mm；表面11为第六镜片物面61，该面为平面，曲率半径为无穷大，距离下一表面(第六镜片像面62)中心顶点2.1658mm，即第六镜片60的中心厚度为2.1658mm，折射率为1.534636，阿贝系56.1968；表面12为第六镜片像面62，该面为球面，曲率半径为-3.8495mm，距离下一表面(滤光片物面81)0.5mm；表面13为滤光片物面81，该面为平面，距离下一表面(滤光片像面82)0.500mm，即滤光片80厚0.500mm，折射率为1.516797，阿贝系数64.212351；表面14为滤光片像面82，该面为平面，距离下一表面(芯片保护玻璃物面71)3.4947mm；表面15为芯片保护玻璃物面91，该面为平面，距离下一表面(芯片保护玻璃像面92)0.5mm，即芯片保护玻璃90厚0.5mm，折射率为1.516797，阿贝系数64.212351；表面16为芯片保护玻璃像面92，该面为平面，距离下一表面(镜头成像面100)1mm；表面17为镜头成像面100。

该光学设计的分辨率通过RPT-201,1/2"靶，球面投影可达到：

中心：200lp/mm

φ1.9mm相面S/T:160/160lp/mm

φ4.0mm相面S/T:160/160lp/mm

φ6.0mm相面S/T:160/160lp/mm

可支持1200万像素的芯片。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。