特許 6818981 広角レンズ、撮像装置及び無人機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6818981

(24)【登録日】2021年1月6日

(45)【発行日】2021年1月27日

(54)【発明の名称】広角レンズ、撮像装置及び無人機

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/04 20060101AFI20210114BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20210114BHJP

   G02B 7/02 20210101ALI20210114BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20210114BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/04 D

   G02B13/18

   G02B7/02 H

   G02B7/02 Z

   G03B15/00 U

【請求項の数】19

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2019-542370(P2019-542370)

(86)(22)【出願日】2018年1月26日

(65)【公表番号】特表2020-508481(P2020-508481A)

(43)【公表日】2020年3月19日

(86)【国際出願番号】CN2018074334

(87)【国際公開番号】WO2019144382

(87)【国際公開日】20190801

【審査請求日】2019年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】513068816

【氏名又は名称】エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＺ ＤＪＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】チェン、ユアン

【審査官】 下村 一石

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１４８８２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１０２２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０４８５５９１８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 中国特許出願公開第１０６２９１８８６（ＣＮ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１７６６６７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００−１７／０８

Ｇ０２Ｂ２１／０２−２１／０４

Ｇ０２Ｂ２５／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

広角レンズであって、物体側から像側まで順に第１レンズ群と第２レンズ群からなり、前記第１レンズ群は、物体側から像側まで順に、
保護用レンズと、
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第１レンズと、
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第２レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第３レンズと、からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側まで順に、
物体側の面が平面であり且つ像側の面が凸面である、正の屈折力を有する第４レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第５レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凹面である、負の屈折力を有する第６レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第７レンズと、からなり、
前記広角レンズは、
Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８という関係式を満たし、式中、Ｈ２が前記第１レンズの像側の面の口径であり、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側の面の曲率半径であり、
前記広角レンズは、
Ｇ２Ｒ１≧４５と１０≧Ｇ２Ｒ１／Ｇ２Ｒ２≧７という関係式を満たし、式中、Ｇ２Ｒ１が前記第１レンズの物体側の面の曲率半径であり、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側の面の曲率半径である広角レンズ。

【請求項2】

前記広角レンズは、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に設置される絞りを含む請求項１に記載の広角レンズ。

【請求項3】

前記絞りは前記第４レンズの物体側の面に接着される請求項２に記載の広角レンズ。

【請求項4】

前記広角レンズは、
０．０２≧Φ１＋Φ２≧−０．０２という関係式を満たし、式中、Φ１が前記第１レンズ群の焦点屈折力であり、Φ２が前記第２レンズ群の焦点屈折力である請求項１〜３のいずれか一項に記載の広角レンズ。

【請求項5】

前記保護用レンズの物体側の面と像側の面がいずれも平面である請求項１〜４のいずれか一項に記載の広角レンズ。

【請求項6】

前記広角レンズは、
Ｈ１＜２３ｍｍという関係式を満たし、Ｈ１が前記保護用レンズの物体側の面の口径である請求項１〜５のいずれか一項に記載の広角レンズ。

【請求項7】

広角レンズであって、物体側から像側まで順に第１レンズ群と第２レンズ群からなり、前記第１レンズ群は、物体側から像側まで順に、
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第１レンズと、
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第２レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第３レンズと、からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側まで順に、
物体側の面が平面であり且つ像側の面が凸面である、正の屈折力を有する第４レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第５レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凹面である、負の屈折力を有する第６レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第７レンズと、からなり、
前記広角レンズは、
Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８という関係式を満たし、式中、Ｈ２が前記第１レンズの像側の面の口径であり、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側の面の曲率半径であり、
前記広角レンズは、
ｙ＝２×ｆ×ｔａｎ（θ／２）及びｆ／２ｙ≦０．３５という関係式を満たし、式中、ｆが前記広角レンズの焦点距離であり、θが前記広角レンズの入射角度であり、ｙが前記広角レンズの像高である広角レンズ。

【請求項8】

広角レンズであって、物体側から像側まで順に第１レンズ群と第２レンズ群からなり、前記第１レンズ群は、物体側から像側まで順に、
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第１レンズと、
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第２レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第３レンズと、からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側まで順に、
物体側の面が平面であり且つ像側の面が凸面である、正の屈折力を有する第４レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第５レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凹面である、負の屈折力を有する第６レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第７レンズと、からなり、
前記広角レンズは、
Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８という関係式を満たし、式中、Ｈ２が前記第１レンズの像側の面の口径であり、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側の面の曲率半径であり、
前記広角レンズは、
１．５≧Ｇ２Ｒ２／Ｇ３Ｒ１≧１．０という関係式を満たし、式中、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側の面の曲率半径であり、Ｇ３Ｒ１が前記第２レンズの物体側の面の曲率半径である広角レンズ。

【請求項9】

広角レンズであって、物体側から像側まで順に第１レンズ群と第２レンズ群からなり、前記第１レンズ群は、物体側から像側まで順に、
保護用レンズと、
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第１レンズと、
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第２レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第３レンズと、からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側まで順に、
物体側の面が平面であり且つ像側の面が凸面である、正の屈折力を有する第４レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第５レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凹面である、負の屈折力を有する第６レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第７レンズと、からなり、
前記広角レンズは、
Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８という関係式を満たし、式中、Ｈ２が前記第１レンズの像側の面の口径であり、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側の面の曲率半径であり、
前記広角レンズは、
ｙ＝２×ｆ×ｔａｎ（θ／２）及びｆ／２ｙ≦０．３５という関係式を満たし、式中、ｆが前記広角レンズの焦点距離であり、θが前記広角レンズの入射角度であり、ｙが前記広角レンズの像高である広角レンズ。

【請求項10】

広角レンズであって、物体側から像側まで順に第１レンズ群と第２レンズ群からなり、前記第１レンズ群は、物体側から像側まで順に、
保護用レンズと
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第１レンズと、
物体側の面が凸面であり且つ像側の面が凹面である、負の屈折力を有する第２レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第３レンズと、からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側まで順に、
物体側の面が平面であり且つ像側の面が凸面である、正の屈折力を有する第４レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第５レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凹面である、負の屈折力を有する第６レンズと、
物体側の面及び像側の面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第７レンズと、からなり、
前記広角レンズは、
Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８という関係式を満たし、式中、Ｈ２が前記第１レンズの像側の面の口径であり、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側の面の曲率半径であり、
前記広角レンズは、
１．５≧Ｇ２Ｒ２／Ｇ３Ｒ１≧１．０という関係式を満たし、式中、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側の面の曲率半径であり、Ｇ３Ｒ１が前記第２レンズの物体側の面の曲率半径である広角レンズ。

【請求項11】

前記保護用レンズの物体側の面と像側の面がいずれも平面である請求項９または１０に記載の広角レンズ。

【請求項12】

前記広角レンズは、
Ｈ１＜２３ｍｍという関係式を満たし、Ｈ１が前記保護用レンズの物体側の面の口径である請求項９から１１のいずれか一項に記載の広角レンズ。

【請求項13】

前記広角レンズは、
１．５≧Ｇ２Ｒ２／Ｇ３Ｒ１≧１．０という関係式を満たし、式中、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側の面の曲率半径であり、Ｇ３Ｒ１が前記第２レンズの物体側の面の曲率半径である請求項１〜１２のいずれか一項に記載の広角レンズ。

【請求項14】

前記第５レンズと前記第６レンズは接合レンズである請求項１〜１３のいずれか一項に記載の広角レンズ。

【請求項15】

前記第２レンズと前記第３レンズの物体側の面及び像側の面がいずれも非球面である請求項１〜１４のいずれか一項に記載の広角レンズ。

【請求項16】

前記第７レンズの物体側の面及び像側の面がいずれも非球面である請求項１〜１５のいずれか一項に記載の広角レンズ。

【請求項17】

撮像装置であって、前記広角レンズの像側に設置されるイメージセンサと請求項１〜１６のいずれか一項に記載の広角レンズを含む撮像装置。

【請求項18】

無人機であって、本体と前記本体に取り付けられる請求項１７に記載の撮像装置を含む無人機。

【請求項19】

前記無人機は前記本体に取り付けられる雲台を含み、前記撮像装置は前記雲台に取り付けられる請求項１８に記載の無人機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学イメージング技術分野に関し、特に広角レンズ、撮像装置及び無人機に関する。

【背景技術】

【0002】

科学技術 の発展に伴い、人々は、撮影に対する要求が益々高くなっている。広角レンズは視野が広く、被写界深度が長く、日常的な撮影や一般的な風景撮影に用いることができ、人々に人気がある。しかし、強い光の環境下で、入射光により大量の迷光反射をもたらすため、広角レンズの解像力がよくない。また、外側レンズの像側の面の周辺と中心部にはコーティングの均一性問題が存在するため、広角レンズの安定性が悪くない。

【発明の概要】

【0003】

本発明の実施形態は広角レンズ、撮像装置及び無人機を提供する。

【0004】

本発明の実施形態に係る広角レンズは、物体側から像側まで順に、第１レンズ群と、第２レンズ群とを含み、前記第１レンズ群は、物体側から像側まで順に、
物体側面が凸面であり且つ像側面が凹面である、負の屈折力を有する第１レンズと、
物体側面が凸面であり且つ像側面が凹面である、負の屈折力を有する第２レンズと、
物体側面及び像側面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第３レンズと、を含み、
前記第２レンズ群は、物体側から像側まで順に、
物体側面が平面であり且つ像側面が凸面である、正の屈折力を有する第４レンズと、
物体側面及び像側面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第５レンズと、
物体側面及び像側面がいずれも凹面である、負の屈折力を有する第６レンズと、
物体側面及び像側面がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第７レンズと、
前記広角レンズは、
Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８という関係式を満たし、式中、Ｈ２が前記第１レンズの像側面の口径であり、Ｇ２Ｒ２が前記第１レンズの像側面の曲率半径である。

【0005】

本発明の実施形態の広角レンズは、上記関係式を満たし、強い光の環境下で、入射光による迷光反射を減少させ、広角レンズの解像度を向上させることに役立ち、また、第１レンズの像側の面のコーティングの均一性問題を改善することに役立ち、それによって広角レンズの安定性を向上させることに役立つ。

【0006】

本発明の実施形態に係る撮像装置は、イメージセンサと上記実施形態に記載の広角レンズとを含み、前記イメージセンサは前記広角レンズの像側に設置される。

【0007】

本発明の実施形態の撮像装置では、広角レンズは関係式Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８を満たし、強い光の環境下で、入射光による迷光反射を減少させ、広角レンズの解像度を向上させることに役立ち、また、第１レンズの像側の面のコーティングの均一性問題を改善することに役立ち、それによって広角レンズの安定性を向上させることに役立つ。

【0008】

本発明の実施形態に係る無人機は、上記実施形態に記載の撮像装置と本体とを含み、前記撮像装置は前記本体に取り付けられる。

【0009】

本発明の実施形態に係る無人機では、撮像装置の広角レンズは関係式Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８を満たし、強い光の環境下で、入射光による迷光反射を減少させ、広角レンズの解像度を向上させることに役立ち、また、第１レンズの像側の面のコーティングの均一性問題を改善することに役立ち、それによって広角レンズの安定性を向上させることに役立つ。

【0010】

本発明のさらなる態様及び利点は以下の説明に部分的に記載され、その一部を以下の説明において明確にし、又は本発明の実施により理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

本発明の上記及び／又はさらなる態様および利点は、以下の図面による実施形態の説明から明らかになり、理解されやすくなる。

【図1】本発明の実施形態に係る広角レンズの構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係る広角レンズの軸方向収差の分布図である。

【図3】本発明の実施形態に係る広角レンズの像面湾曲図である。

【図4】本発明の実施形態に係る広角レンズのひずみ図である。

【図5】本発明の実施形態に係る広角レンズの相対的照度の分布図である。

【図6】本発明の実施形態に係る広角レンズの倍率色収差の分布図である。

【図7】本発明の実施形態に係る広角レンズの温度２５℃時ののデフォーカスＭＴＦ表現を示す図である。

【図8】本発明の実施形態に係る広角レンズの温度−４０℃時のデフォーカスＭＴＦ表現を示す図である。

【図9】本発明の実施形態に係る広角レンズの温度８５℃時ののデフォーカスＭＴＦ表現を示す図である。

【図10】本発明の実施形態に係る撮像装置の構成模式図である。

【図11】本発明の実施形態に係る無人機の構成模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態を詳細に説明し、前記実施形態の実例が図面において示され、同一又は類似する番号は、常に、同一又は類似する部品、或いは、同一又は類似する機能を有する部品を示す。以下、図面を参照しながら説明される実施形態は例示的なものであり、本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。

【0013】

本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示される方位又は位置関係に基づいて、本発明を容易に、又は簡単に説明するためのものに過ぎず、言われる装置又は部品が特定の方位にあり、特定の方位において構造され操作されると指示し又は暗示するものではないため、本発明を限定するものではない。更に、「第１」、「第２」という用語は説明するためのものに過ぎず、相対的な重要性を示しもしくは暗示し、或いは、示される技術的特徴の数を暗示的に示すものと解釈されべきではない。そこで、「第１」、「第２」を定義する特徴は一つ又はより多くの前記特徴を含むことを明示又は暗示するものである。本発明の説明において、別途に明確且つ具体的な限定がない限り、「複数」とは、二つ以上を意味する。

【0014】

本発明の説明において、別途に明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「つなぐ」、「接続」という用語の意味は広く理解されるべきであり、例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、或いは一体的な接続でも可能である。機械的な接続や、電気的な接続であってもよい。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、２つの部品の内部が連通することや、或いは、２つの部品の間に相互の作用関係があることも可能である。当業者にとって、具体的な場合によって上記用語の本発明において具体的な意味を理解することができる。

【0015】

図１に示すように、本発明の実施形態の広角レンズ１０は、物体側から像側まで順に第１レンズ群１２と、第２レンズ群１４とを含む。第１レンズ群１２は物体側から像側まで順に、
第１レンズＬ２の物体側の面Ｓ３が凸面であり且つ像側の面Ｓ４が凹面である、負の屈折力を有する第１レンズＬ２と、
第２レンズＬ３の物体側の面Ｓ５が凸面であり且つ像側の面Ｓ６が凹面である、負の屈折力を有する第２レンズＬ３と、
第３レンズＬ４の物体側の面Ｓ７及び像側の面Ｓ８がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第３レンズＬ４と、を含み、
第２レンズ群１４は物体側から像側まで順に、
第４レンズＬ５の物体側の面Ｓ１０が平面であり且つ像側の面Ｓ１１が凸面である、正の屈折力を有する第４レンズＬ５と、
第５レンズＬ６の物体側の面Ｓ１２及び像側の面Ｓ１３がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第５レンズＬ６と、
第６レンズＬ７の物体側の面Ｓ１４及び像側の面Ｓ１５がいずれも凹面である、負の屈折力を有する第６レンズＬ７と、
第７レンズＬ８の物体側の面Ｓ１６及び像側の面Ｓ１７がいずれも凸面である、正の屈折力を有する第７レンズＬ８と、を含み、
広角レンズ１０は、
Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８という関係式を満たし、式中、Ｈ２が第１レンズＬ２の像側の面Ｓ４の口径であり、Ｇ２Ｒ２が第１レンズＬ２の像側の面Ｓ４の曲率半径である。

【0016】

本発明の実施形態の広角レンズ１０は、上記関係式を満たし、強い光の環境下で、入射光による迷光反射を減少させ、広角レンズ１０の解像度を向上させることに役立ち、また、第１レンズＬ２の像側の面Ｓ４のコーティングの均一性問題を改善することに役立ち、それによって広角レンズ１０の安定性を向上させることに役立つ。

【0017】

いくつかの実施形態において、広角レンズ１０は絞りＳＴＯを含み、絞りＳＴＯは第１レンズ群１２と第２レンズ群１４との間に設置される。絞りＳＴＯはレンズを通過する光束の強さを調節するために用いられることを理解されたい。

【0018】

いくつかのの実施形態において、絞りＳＴＯは第４レンズＬ５の物体側の面Ｓ１０に接着される。

【0019】

第４レンズＬ５の物体側の面Ｓ１０が平面であるため、絞りＳＴＯを遮光紙に製造するように第４レンズＬ５の物体側の面Ｓ１０に接着されやすくなり、それによって絞りＳＴＯの光反射によるゴーストの発生を防止することを理解されたい。

【0020】

いくつかの実施形態において、広角レンズ１０は、０．０２≧Φ１＋Φ２≧−０．０２という関係式を満たし、Φ１が第１レンズ群１２の焦点屈折力であり、Φ２が第２レンズ群１４の焦点屈折力である。
すなわち、Φ１＋Φ２は［−０．０２、０．０２］範囲内の任意の値であってもよく、例えば、該値は−０．０２、０．０２又は−０．０２から０．０２の間の任意の数値であってもよい。

【0021】

上記関係式を満たす広角レンズ１０は、高温又は低温により広角レンズ１０焦点のオフセット量に与えた影響を減少させることに役立つ。

【0022】

いくつかの実施形態において、第１レンズ群１２は保護用レンズＬ１を含み、保護用レンズＬ１は第１レンズＬ２の物体側に設置される。

【0023】

保護用レンズＬ１は耐磨耗性と耐傷性があり、レンズを保護するために用いられ、塵埃によるレンズへの浸食を防止することで、イメージング効果に影響を与えることを回避できることを理解されたい。保護用レンズＬ１はガラスレンズであってもよい。レンズＬ２からＬ８はプラスチックレンズであってもよい。図１に示すような実施形態において、広角レンズ１０は更に、ガラスＬ９を使用したイメージセンサを含む。

【0024】

いくつかの実施形態において、保護用レンズＬ１の物体側の面Ｓ１と像側の面Ｓ２がいずれも平面である。従って、保護用レンズＬ１により広角レンズ１０のイメージングに影響を与えることを減少させる。

【0025】

いくつかの実施形態において、広角レンズ１０は、Ｈ１＜２３ｍｍという関係式を満たし、式中、Ｈ１が保護用レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の口径である。上記関係式を満たす広角レンズ１０は、外観の小型化に役立つ。

【0026】

いくつかの実施形態において、広角レンズ１０は更に、光学フィルターを含む。光学フィルターは第７レンズＬ８の像側に設置される。１の実施形態において、広角レンズ１の実施形態において、広角レン１０はイメージングに用いられる場合、被写体ＯＢＪから発する又は反射される光線は物体側の方向から広角レンズ１０に入り、順に保護用レンズＬ１、第１レンズＬ２、第２レンズＬ３、第３レンズＬ４、第４レンズＬ５、第５レンズＬ６、第６レンズＬ７、第７レンズＬ８及び光学フィルターを通過し、最終的に撮像面に集中される。

【0027】

いくつかの実施形態において、広角レンズ１０は、Ｇ２Ｒ１≧４５と１０≧Ｇ２Ｒ１／Ｇ２Ｒ２≧７という関係式を満たし、式中、Ｇ２Ｒ１が第１レンズＬ２の物体側の面Ｓ３の曲率半径であり、Ｇ２Ｒ２が第１レンズＬ２の像側の面Ｓ４の曲率半径である。

【0028】

具体的に、いくつかの例において、Ｇ２Ｒ１の値は４５、４６、５０、５２、５５、６０、７０又はその他の数値であってもよく、Ｇ２Ｒ１／Ｇ２Ｒ２は７、１０、又は７から１０までの間の任意の数値であってもよい。

【0029】

上記関係式を満たす広角レンズ１０は、光線が大角度で入射する時、第１レンズＬ２の物体側の面Ｓ３と保護用レンズＬ１の平面反射によるゴーストエネルギーの強度を減少させることに役立ち。

【0030】

いくつかの実施形態において、広角レンズ１０は、ｙ＝２×ｆ×ｔａｎ（θ／２）及びｆ／２ｙ≦０．３５という関係式を満たし、式中、ｆが広角レンズ１０の焦点距離であり、θが広角レンズ１０の入射角度であり、ｙが広角レンズ１０の像高である。

【0031】

具体的に、いくつかの例において、ｆ／２ｙの値は−０．６６、−０．３８、０．１２、０．２６、０．３５又はその他の数値であってもよい。

【0032】

上記関係式を満たす広角レンズ１０により、立体撮影周辺の景物の圧縮比が更に小さく、周辺視野の情報係数が増大する。従って、画像周辺のひずみを補正する時、画素の損失が少なく、画質の向上に役立つ。

【0033】

いくつかの実施形態において、広角レンズ１０は、１．５≧Ｇ２Ｒ２／Ｇ３Ｒ１≧１．０という関係式を満たし、式中、Ｇ２Ｒ２が第１レンズＬ２の像側の面Ｓ４の曲率半径であり、Ｇ３Ｒ１が第２レンズＬ３の物体側の面Ｓ５の曲率半径である。

【0034】

すなわち、Ｇ２Ｒ２／Ｇ３Ｒ１の値は１．０、１．５、又は１．０から１．５の間にある任意の数値であってもよい。

【0035】

上記関係式を満たす広角レンズ１０、逆光条件下で、迷光の強度を減少させることに役立つ。

【0036】

いくつかの実施形態において、第５レンズＬ６と第６レンズＬ７は接合レンズである。

【0037】

理解すべきことは、第５レンズＬ６の像側の面Ｓ１３と第６レンズＬ７の物体側の面Ｓ１４は一体に接着されることである。

【0038】

いくつかの実施形態において、第２レンズＬ３の物体側の面Ｓ５及び像側の面Ｓ６がいずれも非球面であり、第３レンズＬ４の物体側の面Ｓ７及び像側の面Ｓ８がいずれも非球面である。

【0039】

従って、軸外収差を改善して立体射影のひずみを低減させることに役立つ。

【0040】

いくつかの実施形態において、第７レンズＬ８の物体側の面Ｓ１６及び像側の面Ｓ１７がいずれも非球面である。

【0041】

従って、軸外収差を改善して光束の射出角度を減少させることに役立ち、また広角レンズ１０をイメージセンサに更に良くマッチングさせることができる。

【0042】

非球面の形状は式

【数1】

により決定され、
式中、ｈが非球面上の任意のの点から光軸までの高さであり、ｃが頂点の曲率であり、ｋが円錐形定数であり、Ａｉは非球面の第ｉ−ｔｈ次の補正係数である。

【0043】

図１から図９に示すように、本発明の実施形態において、広角レンズ１０は下表の条件を満たす。

【0044】

【表1】

【0045】

ここで、Ｒは曲率半径を表し、Ｄは軸上距離を表し、Ｎは屈折率を表し、Ｖはアッベ数を表す。Ｓ９は絞りＳＴＯの面を表し、Ｓ１８とＳ１９はイメージセンサのガラスを使用した面を表し、Ｓ２０は撮像面を表す。

【0046】

【表2】

【0047】

【表3】

【0048】

【表4】

【0049】

ここで、ＥＦＦＬは広角レンズ１０の有効焦点距離を示し、Ｈは水平視角を示し、Ｖは垂直視角を示し、Ｄは対角線視角を示す。

【0050】

図７から図９に示すように、本発明の実施形態に係る広角レンズの高温と低温の状況下でのレンズ焦点のオフセット量である。

【0051】

図７は温度が２５℃である時、広角レンズ１０のバックフォーカスシフトを示す。図８において、温度が−４０℃である時、広角レンズ１０のバックフォーカスシフトの変化量は０．００５ミリメートルであり、図９において、温度が８５℃である時、広角レンズ１０のバックフォーカスシフトの変化量は−０．００５ミリメートルであることが分かった。図７〜図９において、横座標はフォーカスシフト／ミリメートル（Ｆｏｃｕｓ ｓｈｉｆｔ ｉｎ ｍｉｌｌｍｅｔｅｒｓ）を示し、縦座標は光学伝達関数のモジュラス（Ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ＯＴＦ）を示す。

【0052】

図７から図９から分かるように、高温と低温の状況下での本発明の実施形態の広角レンズ１０の撮像品質が好ましい。

【0053】

図１０に示すように、本発明の実施形態の撮像装置１００はイメージセンサ２０と上記いずれかの実施形態の広角レンズ１０を含む。イメージセンサ２０は広角レンズ１０の像側に設置される。

【0054】

本発明の実施形態の撮像装置１００では、広角レンズ１０は関係式Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８を満たし、強い光の環境下で、入射光による迷光反射を減少させ、広角レンズ１０の解像度を向上させることに役立ち、また、第１レンズＬ２の像側の面Ｓ４のコーティングの均一性問題を改善することに役立ち、それによって広角レンズ１０の安定性を向上させることに役立つ。

【0055】

具体的に、図１０の実施形態において、撮像装置１００は更に、鏡筒３０、レンズホルダー４０と回路基板５０を含み、イメージセンサ２０は回路基板５０に設置されかつ回路基板５０に電気的に接続され、レンズホルダー４０は回路基板５０に設置され、鏡筒３０はレンズホルダー４０に接続され、広角レンズ１０は鏡筒３０に設置される。

【0056】

図１１に示すように、本発明の実施形態に係る無人機１０００は上記実施形態の撮像装置１００と本体２００とを含み、撮像装置１００は本体２００に取り付けられる。

【0057】

本発明の実施形態の無人機１０００では、撮像装置の広角レンズ１０は関係式Ｈ２／Ｇ２Ｒ２＜１．８を満たし、強い光の環境下で、入射光による迷光反射を減少させ、広角レンズ１０の解像度を向上させることに役立ち、また、第１レンズＬ２の像側の面Ｓ４のコーティングの均一性問題を改善することに役立ち、それによって広角レンズ１０の安定性を向上させることに役立つ。

【0058】

いくつかの実施形態において、無人機１０００は雲台３００を含む。雲台３００は本体２００に取り付けられ、撮像装置１００は雲台３００に取り付けられる。

【0059】

一例において、雲台３００は３軸安定化雲台であってもよく、撮像装置は雲台３００に取り付けられ、無人機１０００が飛行状態で、撮像装置１００がより安定な画面を撮影することができるように保証する。

【0060】

本発明において、別途に明確な規定および限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあるというのは、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触することを含んでもよく、又は第１特徴と第２特徴が直接的に接触しないが中間媒体を介して間接に接触することを含んでもよい。且つ、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」と「上の方」にあるということは、第１特徴が第２特徴の真上と斜め上にあることを含み、又は第１特徴の水平高さが第２特徴より高いことだけを示す。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」と「下面」にあることは第１特徴が第２特徴の直下と斜め下にあることを含み、又は第１特徴の水平高さが第２特徴より低いだけを示す。

【0061】

上記の開示は、本発明の異なる構成を達成するための多くの異なる実施形態又は例を提供する。本発明の開示を簡略化させるために、特定の例の部品および構成を上に述べた。当然ながら、これらは単なる例示に過ぎず、本発明を限定するためのものではない。更に、本発明は、異なる例において、参照番号及び／又は参照アルファベット文字を繰り返したが、このような繰り返しは説明を簡略化して明確させるためのものであり、それ自体は、検討された各種の実施形態及び/又は構成間の関係を示すものでない。更に、本発明は、様々な特定のプロセスと材料の例を提供するが、当業者であれば、その他のプロセスの応用及び／又はその他の材料の適用も想到可能なことを理解するであろう。

【0062】

本明細書の説明において、用語「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「例示的な実施形態」、「例」、「具体的な例」、又は「いくつかの例」などの記載は、実施形態又は例を参照しながら説明される具体的な特徴、構造、材料又は特徴が本発明の少なくともの一実施形態又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な説明は、必ずしも同じ実施形態又は例を指すものではない。且つ、説明される具体的な特徴、構造、材料又は特徴は、少なくとも１つ又は複数の実施形態又は例において適宜、組み合わせることができる。

【0063】

以上の記載には、本発明の実施形態を示して説明したが、本発明の原理と趣旨から逸脱することなく、これらの実施形態に対して様々な変更、修正、置換及び変形を加えることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物によって限定されることは、当業者であれば理解するであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】