一种4K广角飞行器航拍相机镜头的制作方法

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别涉及一种4K广角飞行器航拍相机镜头。

背景技术：

现如今，遥控飞机或航模受到越来越多的人的热爱，其用途可以为军事探查、新闻资料采集、影视制作等，市场潜力巨大；目前，数码市场上用于航拍的经凑型镜头像素一般都为130万或者500万，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1200W像素、且具有95°视场角的4K广角飞行器航拍相机镜头。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种4K广角飞行器航拍相机镜头，相机镜头包括镜筒、依次设置在镜筒内的若干镜片、滤色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、第六镜片、第七镜片以及第八镜片组成；所述第五镜片和第六镜片之间设有光阑孔；

第一镜片物面为球面，其曲率半径为20.3942mm，第一镜片像面为球面，其曲率半径为65.6433mm，所述第一镜片的中心厚度为2.0456mm；

第二镜片物面为非球面，其曲率半径为11.674mm，第二镜片像面为非球面，其曲率半径为3.018mm，第二镜片像面到第一镜片物面中心顶点1.0000mm；所述第二镜片的中心厚度为1.0000mm；

第三镜片物面为球面，其曲率半径为-15.6260mm，第三镜片像面为球面，其率半径为3.4362mm，所述第三镜片的中心厚度为0.5mm；

第四镜片物面为球面，其曲率半径为28.9641mm，第四镜片像面为球面，其曲率半径为-28.9641mm；所述第四镜片的中心厚度为1.7073mm，第四镜片像面到第五镜片物面的距离为0.1mm；

第五镜片物面为球面，其曲率半径为5.9258mm，第五镜片像面为球面，其曲率半径为-9.0431mm；第五镜片物面距离第五镜片像面中心顶点4.0858mm；第五镜片像面距离第六镜片物面1.6813mm；第五镜片的中心厚度为4.0858mm；

所述光阑孔的表面为光阑孔面，其为虚拟面，光阑孔面距离第六镜片物面的中心顶点1.1289mm；

第六镜片物面为平面，第六镜片像面为球面，第六镜片像面与第七镜片物面间的距离为0，且两者表面曲率半径相同，其曲率半径为2.9405mm；所述第六镜片像面的中心顶点到第七镜片物面的中心顶点间的距离为0.4000mm；第六镜片的中心厚度为2.7659mm；

第七镜片像面为球面，其曲率半径为-15.884mm，第七镜片的中心厚度为0.4000mm，第七镜片像面的中心顶点距离第八镜片物面的中心顶点距离为0.2731mm；

第八镜片物面为非球面，其曲率半径为9.671mm，第八镜片像面为非球面，其曲率半径为-7.341，第八镜片的中心厚度为1.9022mm；第八镜片像面到滤色片物面的距离为0.5087mm，

所述滤色片的厚度为0.5500mm，滤色片物面和像面均为平面，滤色片像面到芯片保护玻璃物面的距离为3.1413mm；

所述芯片保护玻璃的厚度为0.5000mm，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0.5270mm。

在本实用新型的一个实施例中，所述镜筒由铝合金材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一镜片的两端通过镜帽固定在镜筒内。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一镜片和第二镜片之间设有隔圈，所述第四镜片和第五镜片之间设有隔圈。

在本实用新型的一个实施例中，所述滤色片和芯片保护玻璃之间通过压圈固定在镜筒内。

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，所述相机镜头的焦距为3.61mm。

在本实用新型的一个实施例中，所述相机镜头的水平视场角为95°。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一镜片与第二镜片之间的隔圈为阶梯式结构。

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，1200万像素，视场角达到95°，可以在不同的温度环境下使用。

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为本实用新型安装结构示意图；

图2为本实用新型高像素镜头光学原理示意图；

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 4、压圈 5、点胶 6、麦拉片 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、第七镜片 71、第七镜片物面 72、第七镜片像面 80、第八镜片 81、第八镜片物面 82、第八镜片像面 90、光阑孔 100、滤色片 101、滤光片物面 102、滤光片像面 110、芯片保护玻璃 111、芯片保护玻璃物面 112、芯片保护玻璃像面 120、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，本实用新型公开了一种4K广角飞行器航拍相机镜头，包括镜筒1、依次设置在镜筒1内的若干镜片、滤色片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、第六镜片60、第七镜片70以及第八镜片80组成；第五镜片50和第六镜片60之间设有光阑孔90；第一镜片10的两端通过镜帽2固定在镜筒1内；第一镜片10和第二镜片20之间设有隔圈3，第四镜片40和第五镜片50之间设有隔圈3，第七镜片50与镜筒1之间设有隔圈3；滤色片100和芯片保护玻璃110之间通过压圈4固定在镜筒1内；镜帽2、镜筒1、隔圈3以及压圈4均由铝合金材料制成，经过阳极氧化发黑后使用，具有质量轻、强度高的特点；第一镜片10与第二镜片20之间的隔圈3为阶梯式结构，其形成的消光纹可以将多余的光漫反射掉，减少杂光现象；第二镜片、第八镜片采用非球面设计，可以削弱成像过程中球差、像差等；每一片镜片与镜筒1之间都点胶5，保证了镜片在使用过程中无偏移和转动现象；本实用新型部分镜片与镜筒1之间还可以设有麦拉片6。

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，第一行列举了该高像素镜头的主要参数焦距f＝3.61mm，光圈F/#＝2.8，光学轨迹总长TT＝25.18325mm，在单镜头水平视场角95°时的象高h＝3.884mm.

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632.8nm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20.3942mm，距离下一表面(第一镜片像面12)中心顶点2.0456mm，即第一镜片10中心厚度为2.0456mm，折射率为1.516797，阿贝系数64.212351；表面2为第一镜片像面12，该面为球面，曲率半径为65.6433mm，距离下一表面(第二镜片物面21)0.1000mm；表面3为第二镜片物面21，该面为非球面，曲率半径为11.674mm，非球面各阶次系数如表2，非球面系数为0，二次系数为0，四次系数为0.001386，六次系数为-0.00005177，八次系数为6.419E-07，十次系数为6.307E-09，十次以后系数全为0，距离下一表面(第一镜片像面12)中心顶点1.0000mm，即第二镜片20中心厚度为1.0000mm，折射率为1.534636，阿贝系数56.196755；表面4为第二镜片像面22，该面为非球面，曲率半径为3.018mm，非球面各阶次系数如表2，非球面系数为-0.812，二次系数为0，四次系数为0.00415，六次系数为0.000285，八次系数为-1.335E-06，十次系数为0，十次以后系数全为0，距离下一表面(第三镜片物面31)2.4273mm；表面5为第三镜片物面31，该面为球面，曲率半径为-15.6260mm，该面中心顶点距离下一表面(第三镜片像面32)中心顶点0.5000mm，即第三镜片30中心厚度0.5000mm，折射率为1.625886，阿贝系数35.7139；表面6为第三镜片像面32，该面为球面，曲率半径为3.4362mm，距离下一表面(第四镜片物面41)0.9695mm；表面7为第四镜片物面41，该面为球面，曲率半径为28.9641mm，距离下一表面(第四镜片像面42)中心顶点1.7073mm，即第四镜片40中心厚度为1.7073mm，折射率为1.717361，阿贝系数29.509994；表面8为第四镜片像面42，该面为球面，曲率半径为-28.9641mm，距离下一表面(第五镜片物面51)0.1000mm；表面9为第五镜片物面51，该面为球面，曲率半径为5.9258mm，距离下一表面(第五镜片像面52)中心顶点4.0858mm，即第五镜片50中心厚度为4.0858mm，折射率为1.744004，阿贝系数44.904207；表面10为第五镜片像面52，该面为球面，曲率半径为-9.0431mm，该面中心顶点距离下一表面(第六镜片物面61)中心顶点1.6813；表面11为光阑面，该面为平面，曲率半径为无穷大，光阑孔90为虚拟面，厚度无穷小，距离下一镜片表面(第六镜片物面61)中心顶点1.1289mm；表面12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(第五镜片像面52或者第六镜片物面61)中心顶点2.7659mm，即第六镜片60中心厚度为2.7659mm，折射率为1.592798，阿贝系68.327301；表面13为第六镜片像面62，由于该面与第七镜片物面71间距为0且表面曲率半径相同，因此，表面13既为第六镜片60的像面亦为第七镜片70的物面，该面为球面，曲率半径为2.9405mm，距离下一表面(第七镜片像面72)0.4000mm，即第七镜片70的中心厚度为0.4000mm，折射率为1.805189，阿贝系数25.47729；表面14为第七镜片像面72，该面为球面，曲率半径为-15.884mm，距离下一表面(第八镜片物面81)0.2731mm；表面15为第八镜片物面81，该面为非球面，曲率半径为9.671mm，非球面各阶次系数如表2，非球面系数为0，二次系数为0，四次系数为-0.002043，六次系数为0.00006391，八次系数为-1.772E-06，十次系数为0，十次以后系数全为0，距离下一表面(第八镜片像面82)中心顶点1.9022mm，即镜片5中心厚度为1.9022mm，折射率为1.534636，阿贝系数56.196755；表面16为第八镜片像面82，该面为非球面，曲率半径为-7.341mm，非球面各阶次系数如表2，非球面系数为0，二次系数为0，四次系数为5.901E-04，六次系数为-4.020E-05，八次系数为2.756E-06，十次系数为-5.050E-08，十次以后系数全为0，该面中心顶点距离下一表面(滤色片物面101)中心顶点0.5087；表面17为滤色片物面101，该面为平面，距离下一表面(滤色片像面102)0.5500mm，即滤色片厚0.5500mm，折射率为1.516797，阿贝系数64.212351；表面18为滤光片像面100，该面为平面，距离下一表面(芯片保护玻璃物面111)3.1413mm；表面19为芯片保护玻璃物面111，该面为平面，距离下一表面(芯片保护玻璃像面112)0.5000mm，即芯片保护玻璃110厚0.5000mm，折射率为1.516374，阿贝系数64.11521；表面20为芯片保护玻璃像面112，该面为平面，距离下一表面(镜头成像面120)0.5270mm。

该光学设计的分辨率通过RPT201投影仪偶数数靶，球面投影可达到：

中心：125lp/mm

φ1.0mm相面S/T:100/100lp/mm

φ1.9mm相面S/T:100/100lp/mm

φ2.6mm相面S/T:100/100lp/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。