CN114660781A - 一种高解像力的小型鱼眼镜头及其应用 - Google Patents
一种高解像力的小型鱼眼镜头及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头及其应用,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、滤片和像面IMA;第一透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第二透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面或凹面;第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面或凹面;第五透镜具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面或凸面;第六透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;其结构简单,利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,具体涉及一种高解像力的小型鱼眼镜头及其应用。
背景技术
近年来,随着车载技术的发展,前视摄像装置、环视摄像装置、自动巡航仪、对车载用摄像头的技术要求越来越高。其中,环视车载镜头是高级驾驶员辅助系统中的重要组成部分,驾驶员可通过环视车载镜头直观地看到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
但传统的环视摄像镜头拍摄的图像分辨率较低,体积大,成本高且无法在高清成像的同时实现大角度范围的拍摄,不能使驾驶辅助系统实时准确地对车辆周围的环境信息进行判断进而做出及时的预警或规避,存在驾驶风险。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头及其应用,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
为了达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种高解像力的小型鱼眼镜头,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、滤片和像面IMA;
其中所述第一透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述第二透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述第三透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面或凹面;
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面或凹面;
所述第五透镜具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面或凸面;
所述第六透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;
所述高解像力的小型鱼眼镜头的最大视场角度FOV、最大视场角所对应的第一透镜物侧面的最大通光口径D以及最大视场角所对应的像高h之间满足如下条件:
2.2≤FOV/h/D≤2.65。
本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
作为优选技术方案,所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:
TTL/f≤14.5,
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,f为整组镜头焦距。
作为优选技术方案,所述高解像力的小型鱼眼镜头的总长<13mm,所述第一透镜通光口径<11.5mm。
作为优选技术方案,所述第一透镜和所述第三透镜为玻璃球面型透镜,所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜为塑料非球面型透镜,其非球面面型满足下列条件:
其中,Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高,c=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E、F、G为非球面高次项系数。
作为优选技术方案,所述第四透镜和所述第五透镜组成为胶合透镜或为分离式透镜,所述第五透镜和所述第六透镜组成为胶合透镜或为分离式透镜。
作为优选技术方案,所述第一透镜Nd1>1.85,Vd1<35,其中Nd1是指的第一透镜的折射率,Vd1是指的第一透镜的阿贝数;
所述第三透镜2>Nd3>1.9,20>Vd3>15,其中Nd3是指的第三透镜的折射率,Vd3是指的第三透镜的阿贝数;
所述第五透镜1.68>Nd5>1.62,20>Vd5>18,其中Nd5是指的第五透镜的折射率,Vd5是指的第五透镜的阿贝数。
作为优选技术方案,所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:
0.18>BFL/TTL>0.145,
其中,BFL为第六透镜的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离;以及TTL为所述第一透镜的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离。
作为优选技术方案,所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:
22.5≤(FOV×f)/h≤23.5
其中FOV为高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度,f为高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值以及h为高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高。
作为优选技术方案,所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:-4.5≤f1/f≤-7.5,3≤f3/f≤5,-1.5≤f5/f≤-3,其中,f1、f3和f5依次为第一透镜,第三透镜,第五透镜的焦距。
本发明还提供一种高解像力的小型鱼眼镜头作为车载镜头应用于车辆自动驾驶。
本发明提供的高解像力的小型鱼眼镜头及其应用,具有以下有益效果:
1)本发明提供的高解像力的小型鱼眼镜头及其应用,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生;
2)本发明提供的高解像力的小型鱼眼镜头及其应用,采用2片玻璃球面镜片加4片塑料非球面镜片,其结构简单,解像高,体积小,畸变小,相对照度高,成本低,满足220万像素成像要求,可拍摄视场范围高达215°
附图说明
图1为实施例1提供的高解像力的小型鱼眼镜头的结构图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置);
图2为实施例1提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图;
图3为实施例1提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图;
图4为实施例2提供高解像力的小型鱼眼镜头的结构图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置);
图5为实施例2提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图;
图6为实施例2提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图;
图7为实施例3提供的高解像力的小型鱼眼镜头的结构图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置);
图8为实施例3提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图;
图9为实施例3提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图;
图10为实施例4提供的高解像力的小型鱼眼镜头的结构图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置);
图11为实施例4提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图;
图12为实施例4提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图;
图13为实施例5提供的高解像力的小型鱼眼镜头的结构图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置);
图14为实施例5提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图;
图15为实施例5提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图;
图16为实施例6提供的高解像力的小型鱼眼镜头的结构图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置);
图17为实施例6提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图;
图18为实施例6提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图;
图19为实施例7提供的高解像力的小型鱼眼镜头的结构图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置);
图20为实施例7提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图;
图21为实施例7提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图;
其中,1-第一透镜;2-第二透镜;3-第三透镜;4-第四透镜;5-第五透镜;6-第六透镜;7-滤片;8-像面IMA;9-光阑。
具体实施方式
需要说明的是,使用“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”和“第六”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
能够理解,本发明是通过一些实施例达到本发明的目的。
实施例1
如图1所示,本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑9、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、滤片7和像面IMA8;
其中所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第三透镜3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第五透镜5具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;所述第六透镜6具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4和所述第五透镜5组成为胶合透镜;所述第五透镜5和所述第六透镜6组成为分离式透镜;
所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧为凸面,像侧面为凹面,第一透镜1为弯月形,有利于收集光线,并减小畸变,提高成像质量;第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,有利于承接折转光线更平顺,减小像差,降低镜头敏感度,同时也利于减小镜头口径;第三透镜3和第四透镜4均具有正光焦度,有利于折转光线,减小镜头长度,光阑9设置于第三透镜3和第四透镜4之间,有利于减小镜头口径;第五透镜5为双凹负透镜,有利于矫正场曲,提高成像质量;
所述高解像力的小型鱼眼镜头的最大视场角度FOV为103、最大视场角所对应的第一透镜1物侧面的最大通光口径D为9.6以及最大视场角所对应的像高h为4.07,FOV/h/D=2.6361,满足如下条件式2.2≤FOV/h/D≤2.65,因此,满足2.2≤FOV/h/D≤2.65有利于前端镜头实现小口径,拥有更小的体积,有利于镜头模组小型化,成本较低。
实施例1提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数如下表1:
表1实施例1提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数
表1中光阑、滤片和像面IMA表面的曲率半径为无限时,表示此表面为平面。
所述第一透镜1满足Nd1>1.85,Vd1<35,其中Nd1是指的第一透镜的折射率,Vd1是指的第一透镜的阿贝数;所述第三透镜3满足2>Nd3>1.9,20>Vd3>15,其中Nd3是指的第三透镜的折射率,Vd3是指的第三透镜的阿贝数;所述第五透镜5满足1.68>Nd5>1.62,20>Vd5>18,其中Nd5是指的第五透镜的折射率,Vd5是指的第五透镜的阿贝数。
其中,所述第一透镜1和所述第三透镜3为玻璃球面型透镜,所述第二透镜2、所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6均为塑料非球面型透镜,其非球面面型满足下列条件:
其中,Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高,c=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E、F、G为非球面高次项系数。
实施例1提供的第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜,非球面型透镜的光学参数如表1-1:
表1-1实施例1提供的第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的非球面透镜的光学参数
在镜头的设计中采用非球面镜片能够矫正光学系统中的球面像差,有效提升镜头的成像质量,此外第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜均还能够减小光线的入射角度,提高镜头的相对照度,还能够有效减小镜头的头部尺寸,防止镜头尺寸过大无法使用。
第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离镜头的TTL为13,整组镜头焦距f为0.9,TTL/f=14.444,满足如下条件:TTL/f≤14.5,其中,TTL为所述第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,f为整组镜头焦距,该实施例中的TTL/f≤14.5,更有利于镜头小型化,证明该镜头总长较小,拥有更小的体积;所述高解像力的小型鱼眼镜头的总长为12.5mm,所述第一透镜1通光口径11mm;拥有更小的体积,更利于模组小型化。
第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL为2.09,第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL为13,BFL/TTL=0.161,满足如下条件:0.18>BFL/TTL>0.145,其中,BFL为第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离;以及TTL为所述第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,进一步0.18>BFL/TTL>0.145,有利于增大镜头光学后焦,为模组留出充足空间。
高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度FOV为103,高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值f为0.9,高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高h为4.07,(FOV×f)/h=22.776,满足如下条件:22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,其中FOV为高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度,f为高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值以及h为高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高,进一步,22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,控制此三个指标,有利于减小镜头畸变;
所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:-4.5≤f1/f≤-7.5,3≤f3/f≤5,-1.5≤f5/f≤-3,其中,f1、f3和f5依次为第一透镜1,第三透镜3和第五透镜5的焦距;通过合理搭配镜片焦距,有利于降低装配敏感度,使镜头高低温后焦飘移控制在很小范围,满足清晰成像。
如图2所示,实施例1提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图,其中MTF离焦曲线图的纵坐标是MTF值,横坐标是像点偏离近轴像面的距离,镜头的MTF离焦曲线图反映镜头的解像能力,该具体实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其80LP的MTF离焦曲线集中并且MTF值很高,能够反映该镜头解像力高,成像清晰。
如图3所示,实施例1提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图,其中相对照度图的纵坐标是照度值,横坐标是视场角,镜头的相对照度图反映镜头的画面照度均匀程度,该实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其最大视场角206°时,相对照度大于0.3,反映出该镜头拥有较高的相对照度,及更好的画面照度均匀程度。
本实施例提供的高解像力的小型鱼眼镜头,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
实施例2
如图4所示,本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑9、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、滤片7和像面IMA8;
其中所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第三透镜3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第五透镜5具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;所述第六透镜6具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4和所述第五透镜5组成为分离式透镜;所述第五透镜5和所述第六透镜6组成为胶合透镜;
所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧为凸面,像侧面为凹面,第一透镜1为弯月形,有利于收集光线,并减小畸变,提高成像质量;第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,有利于承接折转光线更平顺,减小像差,降低镜头敏感度,同时也利于减小镜头口径;第三透镜3和第四透镜4均具有正光焦度,有利于折转光线,减小镜头长度,光阑设置于第三透镜3和第四透镜4之间,有利于减小镜头口径;第五透镜5为双凹负透镜,有利于矫正场曲,提高成像质量;
所述高解像力的小型鱼眼镜头的最大视场角度FOV为103、最大视场角所对应的第一透镜1物侧面的最大通光口径D为10.8以及最大视场角所对应的像高h为4.07,FOV/h/D=2.6361,满足如下条件式2.2≤FOV/h/D≤2.65,满足2.2≤FOV/h/D≤2.65有利于前端镜头实现小口径,拥有更小的体积,有利于镜头模组小型化,成本较低。
实施例2提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数如下表2:
表2实施例2提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数
表2中光阑9、滤片7和像面IMA8表面的曲率半径为无限时,表示此表面为平面。
所述第一透镜1满足Nd1>1.85,Vd1<35,其中Nd1是指的第一透镜的折射率,Vd1是指的第一透镜的阿贝数;所述第三透镜3满足2>Nd3>1.9,20>Vd3>15,其中Nd3是指的第三透镜的折射率,Vd3是指的第三透镜的阿贝数;所述第五透镜5满足1.68>Nd5>1.62,20>Vd5>18,其中Nd5是指的第五透镜的折射率,Vd5是指的第五透镜的阿贝数。
其中,所述第一透镜1和所述第三透镜3为玻璃球面型透镜,所述第二透镜2、所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6均为塑料非球面型透镜,其非球面面型满足下列条件:
其中,Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高,c=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E、F、G为非球面高次项系数。
实施例2提供的第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜,非球面型透镜的光学参数如表2-1:
表2-1实施例2提供的第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的非球面透镜的光学参数
在镜头的设计中采用非球面镜片能够矫正光学系统中的球面像差,有效提升镜头的成像质量,此外第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜均还能够减小光线的入射角度,提高镜头的相对照度,还能够有效减小镜头的头部尺寸,防止镜头尺寸过大无法使用。
第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离镜头的TTL为12.9,整组镜头焦距f为0.90,TTL/f=14.333,满足如下条件:TTL/f≤14.5,其中,TTL为所述第一透镜的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,f为整组镜头焦距,该实施例中的TTL/f≤14.5,更有利于镜头小型化,证明该镜头总长较小,拥有更小的体积;所述高解像力的小型鱼眼镜头的总长为12mm,所述第一透镜1通光口径为10.5mm;拥有更小的体积,更利于模组小型化。
第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL为2.3,第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL为12.9,BFL/TTL=0.178,满足如下条件:0.18>BFL/TTL>0.145,其中,BFL为第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离;以及TTL为所述第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,进一步0.18>BFL/TTL>0.145,有利于增大镜头光学后焦,为模组留出充足空间。
高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度FOV为103,高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值f为0.90,高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高h为4.07,(FOV×f)/h=22.776,满足如下条件:22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,其中FOV为高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度,f为高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值以及h为高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高,进一步,22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,控制此三个指标,有利于减小镜头畸变;
所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:-4.5≤f1/f≤-7.5,3≤f3/f≤5,-1.5≤f5/f≤-3,其中,f1、f3和f5依次为第一透镜1,第三透镜3和第五透镜5的焦距;通过合理搭配镜片焦距,利于降低装配敏感度,使镜头高低温后焦飘移控制在很小范围,满足清晰成像。
如图5所示,实施例2提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图,其中MTF离焦曲线图的纵坐标是MTF值,横坐标是像点偏离近轴像面的距离,镜头的MTF离焦曲线图反映镜头的解像能力,该具体实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其80LP的MTF离焦曲线集中并且MTF值很高,能够反映该镜头解像力高,成像清晰。
如图6所示,实施例2提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图,其中相对照度图的纵坐标是照度值,横坐标是视场角,镜头的相对照度图反映镜头的画面照度均匀程度,该实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其最大视场角206°时,相对照度大于0.3,反映出该镜头拥有较高的相对照度,及更好的画面照度均匀程度。
本实施例提供的高解像力的小型鱼眼镜头,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
实施例3
如图7所示,本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑9、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、滤片7和像面IMA8;
其中所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第三透镜3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第五透镜5具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面;所述第六透镜6具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4和所述第五透镜5组成为胶合透镜;所述第五透镜5和所述第六透镜6组成为分离式透镜;
所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧为凸面,像侧面为凹面,第一透镜1为弯月形,有利于收集光线,并减小畸变,提高成像质量;第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,有利于承接折转光线更平顺,减小像差,降低镜头敏感度,同时也利于减小镜头口径;第三透镜3和第四透镜4均具有正光焦度,有利于折转光线,减小镜头长度,光阑设置于第三透镜3和第四透镜4之间,有利于减小镜头口径;
所述高解像力的小型鱼眼镜头的最大视场角度FOV为103、最大视场角所对应的第一透镜1物侧面的最大通光口径D为11.16以及最大视场角所对应的像高h为4.07,FOV/h/D=2.268,满足如下条件式2.2≤FOV/h/D≤2.65,满足2.2≤FOV/h/D≤2.65有利于前端镜头实现小口径,拥有更小的体积,有利于镜头模组小型化,成本较低。
实施例3提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数如下表3:
表3实施例3提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数
表3中光阑、滤片和像面IMA表面的曲率半径为无限时,表示此表面为平面。
所述第一透镜1满足Nd1>1.85,Vd1<35,其中Nd1是指的第一透镜1的折射率,Vd1是指的第一透镜1的阿贝数;所述第三透镜3满足2>Nd3>1.9,20>Vd3>15,其中Nd3是指的第三透镜3的折射率,Vd3是指的第三透镜3的阿贝数;所述第五透镜5满足1.68>Nd5>1.62,20>Vd5>18,其中Nd5是指的第五透镜5的折射率,Vd5是指的第五透镜5的阿贝数。
其中,所述第一透镜1和所述第三透镜3为玻璃球面型透镜,所述第二透镜2、所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6均为塑料非球面型透镜,其非球面面型满足下列条件:
其中,Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高,c=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E、F、G为非球面高次项系数。
实施例3提供的第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜,非球面型透镜的光学参数如表3-1:
表3-1实施例3提供的第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的非球面透镜的光学参数
在镜头的设计中采用非球面镜片能够矫正光学系统中的球面像差,有效提升镜头的成像质量,此外第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜均还能够减小光线的入射角度,提高镜头的相对照度,还能够有效减小镜头的头部尺寸,防止镜头尺寸过大无法使用。
第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离镜头的TTL为12.6,整组镜头焦距f为0.918,TTL/f=13.725,满足如下条件:TTL/f≤14.5,其中,TTL为所述第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,f为整组镜头焦距,该实施例中的TTL/f≤14.5,更有利于镜头小型化,证明该镜头总长较小,拥有更小的体积;所述高解像力的小型鱼眼镜头的总长为11.5mm,所述第一透镜通光口径10mm;拥有更小的体积,更利于模组小型化。
第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL为2.06,第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL为12.6,BFL/TTL=0.163,满足如下条件:0.18>BFL/TTL>0.145,其中,BFL为第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离;以及TTL为所述第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,进一步0.18>BFL/TTL>0.145,有利于增大镜头光学后焦,为模组留出充足空间。
高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度FOV为103,高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值f为0.918,高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高h为4.07,(FOV×f)/h=23.232满足如下条件:22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,其中FOV为高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度,f为高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值以及h为高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高,进一步,22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,控制此三个指标,有利于减小镜头畸变;
所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:-4.5≤f1/f≤-7.5,3≤f3/f≤5,-1.5≤f5/f≤-3,其中,f1、f3和f5依次为第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的焦距;通过合理搭配镜片焦距,利于降低装配敏感度,使镜头高低温后焦飘移控制在很小范围,满足清晰成像。
如图8所示,实施例3提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图,其中MTF离焦曲线图的纵坐标是MTF值,横坐标是像点偏离近轴像面的距离,镜头的MTF离焦曲线图反映镜头的解像能力,该具体实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其80LP的MTF离焦曲线集中并且MTF值很高,能够反映该镜头解像力高,成像清晰。
如图9所示,实施例3提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图,其中相对照度图的纵坐标是照度值,横坐标是视场角,镜头的相对照度图反映镜头的画面照度均匀程度,该实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其最大视场角206°时,相对照度大于0.3,反映出该镜头拥有较高的相对照度,及更好的画面照度均匀程度。
本实施例提供的高解像力的小型鱼眼镜头,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
实施例4
如图10所示,本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑9、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、滤片7和像面IMA8;
其中所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第三透镜3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第五透镜5具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面;所述第六透镜6具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4和所述第五透镜5组成为胶合透镜;所述第五透镜5和所述第六透镜6组成为分离式透镜;
所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧为凸面,像侧面为凹面,第一透镜1为弯月形,有利于收集光线,并减小畸变,提高成像质量;第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,有利于承接折转光线更平顺,减小像差,降低镜头敏感度,同时也利于减小镜头口径;第三透镜3和第四透镜4均具有正光焦度,有利于折转光线,减小镜头长度,光阑设置于第三透镜3和第四透镜4之间,有利于减小镜头口径;
所述高解像力的小型鱼眼镜头的最大视场角度FOV为103、最大视场角所对应的第一透镜1物侧面的最大通光口径D为11.5以及最大视场角所对应的像高h为4.07,FOV/h/D=2.201,满足如下条件式2.2≤FOV/h/D≤2.65,满足2.2≤FOV/h/D≤2.65有利于前端镜头实现小口径,拥有更小的体积,有利于镜头模组小型化,成本较低。
实施例4提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数如下表4:
表4实施例4提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数
表4中光阑、滤片和像面IMA表面的曲率半径为无限时,表示此表面为平面。
所述第一透镜1满足Nd1>1.85,Vd1<35,其中Nd1是指的第一透镜1的折射率,Vd1是指的第一透镜1的阿贝数;所述第三透镜3满足2>Nd3>1.9,20>Vd3>15,其中Nd3是指的第三透镜3的折射率,Vd3是指的第三透镜3的阿贝数;所述第五透镜5满足1.68>Nd5>1.62,20>Vd5>18,其中Nd5是指的第五透镜5的折射率,Vd5是指的第五透镜5的阿贝数。
其中,所述第一透镜1和所述第三透镜3为玻璃球面型透镜,所述第二透镜2、所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6均为塑料非球面型透镜,其非球面面型满足下列条件:
其中,Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高,c=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E、F、G为非球面高次项系数。
实施例4提供的第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜,非球面型透镜的光学参数如表4-1:
表4-1实施例4提供的第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的非球面透镜的光学参数
在镜头的设计中采用非球面镜片能够矫正光学系统中的球面像差,有效提升镜头的成像质量,此外第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜均还能够减小光线的入射角度,提高镜头的相对照度,还能够有效减小镜头的头部尺寸,防止镜头尺寸过大无法使用。
第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离镜头的TTL为12.9,整组镜头焦距f为0.92,TTL/f=14.022,满足如下条件:TTL/f≤14.5,其中,TTL为所述第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,f为整组镜头焦距,该实施例中的TTL/f≤14.5,更有利于镜头小型化,证明该镜头总长较小,拥有更小的体积;所述高解像力的小型鱼眼镜头的总长为11.3mm,所述第一透镜通光口径10.2mm;拥有更小的体积,更利于模组小型化。
第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL为1.9,第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL为12.9,BFL/TTL=0.147,满足如下条件:0.18>BFL/TTL>0.145,其中,BFL为第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离;以及TTL为所述第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,进一步0.18>BFL/TTL>0.145,有利于增大镜头光学后焦,为模组留出充足空间。
高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度FOV为103,高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值f为0.92,高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高h为4.07,(FOV×f)/h=23.283满足如下条件:22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,其中FOV为高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度,f为高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值以及h为高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高,进一步,22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,控制此三个指标,有利于减小镜头畸变;
所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:-4.5≤f1/f≤-7.5,3≤f3/f≤5,-1.5≤f5/f≤-3,其中,f1、f3和f5依次为第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的焦距;通过合理搭配镜片焦距,利于降低装配敏感度,使镜头高低温后焦飘移控制在很小范围,满足清晰成像。
如图11所示,实施例4提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图,其中MTF离焦曲线图的纵坐标是MTF值,横坐标是像点偏离近轴像面的距离,镜头的MTF离焦曲线图反映镜头的解像能力,该具体实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其80LP的MTF离焦曲线集中并且MTF值很高,能够反映该镜头解像力高,成像清晰。
如图12所示,实施例4提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图,其中相对照度图的纵坐标是照度值,横坐标是视场角,镜头的相对照度图反映镜头的画面照度均匀程度,该实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其最大视场角206°时,相对照度大于0.3,反映出该镜头拥有较高的相对照度,及更好的画面照度均匀程度。
本实施例提供的高解像力的小型鱼眼镜头,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
实施例5
如图13所示,本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑9、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、滤片7和像面IMA8;
其中所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第三透镜3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第五透镜5具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面;所述第六透镜6具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4和所述第五透镜5组成为胶合透镜;所述第五透镜5和所述第六透镜6组成为分离式透镜;
所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧为凸面,像侧面为凹面,第一透镜1为弯月形,有利于收集光线,并减小畸变,提高成像质量;第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,有利于承接折转光线更平顺,减小像差,降低镜头敏感度,同时也利于减小镜头口径;第三透镜3和第四透镜4均具有正光焦度,有利于折转光线,减小镜头长度,光阑设置于第三透镜3和第四透镜4之间,有利于减小镜头口径;
所述高解像力的小型鱼眼镜头的最大视场角度FOV为103、最大视场角所对应的第一透镜1物侧面的最大通光口径D为11.3以及最大视场角所对应的像高h为4.07,FOV/h/D=2.24,满足如下条件式2.2≤FOV/h/D≤2.65,满足2.2≤FOV/h/D≤2.65有利于前端镜头实现小口径,拥有更小的体积,有利于镜头模组小型化,成本较低。
实施例5提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数如下表5:
表5实施例5提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数
表5中光阑、滤片和像面IMA表面的曲率半径为无限时,表示此表面为平面。
所述第一透镜1满足Nd1>1.85,Vd1<35,其中Nd1是指的第一透镜1的折射率,Vd1是指的第一透镜1的阿贝数;所述第三透镜3满足2>Nd3>1.9,20>Vd3>15,其中Nd3是指的第三透镜3的折射率,Vd3是指的第三透镜3的阿贝数;所述第五透镜5满足1.68>Nd5>1.62,20>Vd5>18,其中Nd5是指的第五透镜5的折射率,Vd5是指的第五透镜5的阿贝数。
其中,所述第一透镜1和所述第三透镜3为玻璃球面型透镜,所述第二透镜2、所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6均为塑料非球面型透镜,其非球面面型满足下列条件:
其中,Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高,c=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E、F、G为非球面高次项系数。
实施例5提供的第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜,非球面型透镜的光学参数如表5-1:
表5-1实施例5提供的第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的非球面透镜的光学参数
在镜头的设计中采用非球面镜片能够矫正光学系统中的球面像差,有效提升镜头的成像质量,此外第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜均还能够减小光线的入射角度,提高镜头的相对照度,还能够有效减小镜头的头部尺寸,防止镜头尺寸过大无法使用。
第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离镜头的TTL为12.9,整组镜头焦距f为0.913,TTL/f=14.129,满足如下条件:TTL/f≤14.5,其中,TTL为所述第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,f为整组镜头焦距,该实施例中的TTL/f≤14.5,更有利于镜头小型化,证明该镜头总长较小,拥有更小的体积;所述高解像力的小型鱼眼镜头的总长为11.4mm,所述第一透镜通光口径10.3mm;拥有更小的体积,更利于模组小型化。
第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL为2,第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL为12.9,BFL/TTL=0.155,满足如下条件:0.18>BFL/TTL>0.145,其中,BFL为第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离;以及TTL为所述第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,进一步0.18>BFL/TTL>0.145,有利于增大镜头光学后焦,为模组留出充足空间。
高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度FOV为103,高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值f为0.913,高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高h为4.07,(FOV×f)/h=23.105满足如下条件:22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,其中FOV为高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度,f为高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值以及h为高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高,进一步,22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,控制此三个指标,有利于减小镜头畸变;
所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:-4.5≤f1/f≤-7.5,3≤f3/f≤5,-1.5≤f5/f≤-3,其中,f1、f3和f5依次为第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的焦距;通过合理搭配镜片焦距,利于降低装配敏感度,使镜头高低温后焦飘移控制在很小范围,满足清晰成像。
如图14所示,实施例5提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图,其中MTF离焦曲线图的纵坐标是MTF值,横坐标是像点偏离近轴像面的距离,镜头的MTF离焦曲线图反映镜头的解像能力,该具体实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其80LP的MTF离焦曲线集中并且MTF值很高,能够反映该镜头解像力高,成像清晰。
如图15所示,实施例5提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图,其中相对照度图的纵坐标是照度值,横坐标是视场角,镜头的相对照度图反映镜头的画面照度均匀程度,该实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其最大视场角206°时,相对照度大于0.3,反映出该镜头拥有较高的相对照度,及更好的画面照度均匀程度。
本实施例提供的高解像力的小型鱼眼镜头,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
实施例6
如图16所示,本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑9、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、滤片7和像面IMA8;
其中所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第三透镜3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第五透镜5具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;所述第六透镜6具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4和所述第五透镜5组成为胶合透镜;所述第五透镜5和所述第六透镜6组成为分离式透镜;
所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧为凸面,像侧面为凹面,第一透镜1为弯月形,有利于收集光线,并减小畸变,提高成像质量;第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,有利于承接折转光线更平顺,减小像差,降低镜头敏感度,同时也利于减小镜头口径;第三透镜3和第四透镜4均具有正光焦度,有利于折转光线,减小镜头长度,光阑设置于第三透镜3和第四透镜4之间,有利于减小镜头口径;
所述高解像力的小型鱼眼镜头的最大视场角度FOV为103、最大视场角所对应的第一透镜1物侧面的最大通光口径D为10.1以及最大视场角所对应的像高h为4.07,FOV/h/D=2.506,满足如下条件式2.2≤FOV/h/D≤2.65,满足2.2≤FOV/h/D≤2.65有利于前端镜头实现小口径,拥有更小的体积,有利于镜头模组小型化,成本较低。
实施例6提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数如下表6:
表6实施例6提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数
表6中光阑、滤片和像面IMA表面的曲率半径为无限时,表示此表面为平面。
所述第一透镜1满足Nd1>1.85,Vd1<35,其中Nd1是指的第一透镜1的折射率,Vd1是指的第一透镜1的阿贝数;所述第三透镜3满足2>Nd3>1.9,20>Vd3>15,其中Nd3是指的第三透镜3的折射率,Vd3是指的第三透镜3的阿贝数;所述第五透镜5满足1.68>Nd5>1.62,20>Vd5>18,其中Nd5是指的第五透镜5的折射率,Vd5是指的第五透镜5的阿贝数。
其中,所述第一透镜1和所述第三透镜3为玻璃球面型透镜,所述第二透镜2、所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6均为塑料非球面型透镜,其非球面面型满足下列条件:
其中,Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高,c=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E、F、G为非球面高次项系数。
实施例6提供的第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜,非球面型透镜的光学参数如表6-1:
表6-1实施例6提供的第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的非球面透镜的光学参数
在镜头的设计中采用非球面镜片能够矫正光学系统中的球面像差,有效提升镜头的成像质量,此外第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜均还能够减小光线的入射角度,提高镜头的相对照度,还能够有效减小镜头的头部尺寸,防止镜头尺寸过大无法使用。
第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离镜头的TTL为12.9,整组镜头焦距f为0.91,TTL/f=14.176,满足如下条件:TTL/f≤14.5,其中,TTL为所述第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,f为整组镜头焦距,该实施例中的TTL/f≤14.5,更有利于镜头小型化,证明该镜头总长较小,拥有更小的体积;所述高解像力的小型鱼眼镜头的总长为11.2mm,所述第一透镜通光口径10.1mm;拥有更小的体积,更利于模组小型化。
第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL为2.05,第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL为12.9,BFL/TTL=0.159,满足如下条件:0.18>BFL/TTL>0.145,其中,BFL为第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离;以及TTL为所述第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,进一步0.18>BFL/TTL>0.145,有利于增大镜头光学后焦,为模组留出充足空间。
高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度FOV为103,高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值f为0.91,高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高h为4.07,(FOV×f)/h=23.029满足如下条件:22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,其中FOV为高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度,f为高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值以及h为高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高,进一步,22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,控制此三个指标,有利于减小镜头畸变;
所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:-4.5≤f1/f≤-7.5,3≤f3/f≤5,-1.5≤f5/f≤-3,其中,f1、f3和f5依次为第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的焦距;通过合理搭配镜片焦距,利于降低装配敏感度,使镜头高低温后焦飘移控制在很小范围,满足清晰成像。
如图17所示,实施例6提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图,其中MTF离焦曲线图的纵坐标是MTF值,横坐标是像点偏离近轴像面的距离,镜头的MTF离焦曲线图反映镜头的解像能力,该具体实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其80LP的MTF离焦曲线集中并且MTF值很高,能够反映该镜头解像力高,成像清晰。
如图18所示,实施例6提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图,其中相对照度图的纵坐标是照度值,横坐标是视场角,镜头的相对照度图反映镜头的画面照度均匀程度,该实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其最大视场角206°时,相对照度大于0.3,反映出该镜头拥有较高的相对照度,及更好的画面照度均匀程度。
本实施例提供的高解像力的小型鱼眼镜头,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
实施例7
如图19所示,本发明提供一种高解像力的小型鱼眼镜头,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑9、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、滤片7和像面IMA8;
其中所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第三透镜3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第五透镜5具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;所述第六透镜6具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第四透镜4和所述第五透镜5组成为胶合透镜;所述第五透镜5和所述第六透镜6组成为分离式透镜;
所述第一透镜1具有负光焦度,其物侧为凸面,像侧面为凹面,第一透镜1为弯月形,有利于收集光线,并减小畸变,提高成像质量;第二透镜2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,有利于承接折转光线更平顺,减小像差,降低镜头敏感度,同时也利于减小镜头口径;第三透镜3和第四透镜4均具有正光焦度,有利于折转光线,减小镜头长度,光阑设置于第三透镜3和第四透镜4之间,有利于减小镜头口径;
所述高解像力的小型鱼眼镜头的最大视场角度FOV为103、最大视场角所对应的第一透镜1物侧面的最大通光口径D为10.3以及最大视场角所对应的像高h为4.07,FOV/h/D=2.457,满足如下条件式2.2≤FOV/h/D≤2.65,满足2.2≤FOV/h/D≤2.65有利于前端镜头实现小口径,拥有更小的体积,有利于镜头模组小型化,成本较低。
实施例7提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数如下表7:
表7实施例7提供一种高解像力的小型鱼眼镜头的光学参数
表7中光阑、滤片和像面IMA表面的曲率半径为无限时,表示此表面为平面。
所述第一透镜1满足Nd1>1.85,Vd1<35,其中Nd1是指的第一透镜1的折射率,Vd1是指的第一透镜1的阿贝数;所述第三透镜3满足2>Nd3>1.9,20>Vd3>15,其中Nd3是指的第三透镜3的折射率,Vd3是指的第三透镜3的阿贝数;所述第五透镜5满足1.68>Nd5>1.62,20>Vd5>18,其中Nd5是指的第五透镜5的折射率,Vd5是指的第五透镜5的阿贝数。
其中,所述第一透镜1和所述第三透镜3为玻璃球面型透镜,所述第二透镜2、所述第四透镜4、所述第五透镜5和所述第六透镜6均为塑料非球面型透镜,其非球面面型满足下列条件:
其中,Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高,c=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E、F、G为非球面高次项系数。
实施例7提供的第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜,非球面型透镜的光学参数如表7-1:
表7-1实施例7提供的第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的非球面透镜的光学参数
在镜头的设计中采用非球面镜片能够矫正光学系统中的球面像差,有效提升镜头的成像质量,此外第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑料非球面型透镜均还能够减小光线的入射角度,提高镜头的相对照度,还能够有效减小镜头的头部尺寸,防止镜头尺寸过大无法使用。
第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离镜头的TTL为12.8,整组镜头焦距f为0.9,TTL/f=14.222,满足如下条件:TTL/f≤14.5,其中,TTL为所述第一透镜1的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,f为整组镜头焦距,该实施例中的TTL/f≤14.5,更有利于镜头小型化,证明该镜头总长较小,拥有更小的体积;所述高解像力的小型鱼眼镜头的总长为11.1mm,所述第一透镜通光口径10.0mm;拥有更小的体积,更利于模组小型化。
第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL为2.04,第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL为12.8,BFL/TTL=0.159,满足如下条件:0.18>BFL/TTL>0.145,其中,BFL为第六透镜6的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离;以及TTL为所述第一透镜1的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,进一步0.18>BFL/TTL>0.145,有利于增大镜头光学后焦,为模组留出充足空间。
高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度FOV为103,高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值f为0.9,高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高h为4.07,(FOV×f)/h=22.776满足如下条件:22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,其中FOV为高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度,f为高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值以及h为高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高,进一步,22.5≤(FOV×f)/h≤23.5,控制此三个指标,有利于减小镜头畸变;
所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:-4.5≤f1/f≤-7.5,3≤f3/f≤5,-1.5≤f5/f≤-3,其中,f1、f3和f5依次为第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的焦距;通过合理搭配镜片焦距,利于降低装配敏感度,使镜头高低温后焦飘移控制在很小范围,满足清晰成像。
如图20所示,实施例7提供的高解像力的小型鱼眼镜头的MTF离焦曲线图,其中MTF离焦曲线图的纵坐标是MTF值,横坐标是像点偏离近轴像面的距离,镜头的MTF离焦曲线图反映镜头的解像能力,该具体实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其80LP的MTF离焦曲线集中并且MTF值很高,能够反映该镜头解像力高,成像清晰。
如图21所示,实施例7提供的高解像力的小型鱼眼镜头的相对照度图,其中相对照度图的纵坐标是照度值,横坐标是视场角,镜头的相对照度图反映镜头的画面照度均匀程度,该实施例中的高解像力的小型鱼眼镜头,其最大视场角206°时,相对照度大于0.3,反映出该镜头拥有较高的相对照度,及更好的画面照度均匀程度。
本实施例提供的高解像力的小型鱼眼镜头,其结构简单,有利于镜头模组小型化,成本较低,镜头具有高解像力,成像清晰,同时镜头还具有相对照度较高和更好的画面照度均匀程度,这样使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
实施例1-7提供的高解像力的小型鱼眼镜头作为车载镜头应用于车辆自动驾驶,使得驾驶员能够通过该镜头清晰观察到车周边的障碍物,避免驾驶事故的发生。
能够理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,能够对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,能够对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,能够对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种高解像力的小型鱼眼镜头,其特征在于,沿着光轴入射方向依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、滤片和像面IMA;
其中所述第一透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述第二透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述第三透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面或凹面;
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面或凹面;
所述第五透镜具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面或凸面;
所述第六透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;
所述高解像力的小型鱼眼镜头的最大视场角度FOV、最大视场角所对应的第一透镜物侧面的最大通光口径D以及最大视场角所对应的像高h之间满足如下条件:
2.2≤FOV/h/D≤2.65。
2.根据权利要求1所述的高解像力的小型鱼眼镜头,其特征在于,所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:
TTL/f≤14.5,
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离,f为整组镜头焦距。
3.根据权利要求1所述的高解像力的小型鱼眼镜头,其特征在于,所述高解像力的小型鱼眼镜头的总长<13mm,所述第一透镜通光口径<11.5mm。
5.根据权利要求1所述的高解像力的小型鱼眼镜头,其特征在于,所述第四透镜和所述第五透镜组成为胶合透镜或为分离式透镜,所述第五透镜和所述第六透镜组成为胶合透镜或为分离式透镜。
6.根据权利要求1所述的高解像力的小型鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜Nd1>1.85,Vd1<35,其中Nd1是指的第一透镜的折射率,Vd1是指的第一透镜的阿贝数;
所述第三透镜2>Nd3>1.9,20>Vd3>15,其中Nd3是指的第三透镜的折射率,Vd3是指的第三透镜的阿贝数;
所述第五透镜1.68>Nd5>1.62,20>Vd5>18,其中Nd5是指的第五透镜的折射率,Vd5是指的第五透镜的阿贝数。
7.根据权利要求1所述的高解像力的小型鱼眼镜头,其特征在于,所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:
0.18>BFL/TTL>0.145,
其中,BFL为第六透镜的像侧面中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离;以及TTL为所述第一透镜的物侧面的中心至所述高解像力的小型鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离。
8.根据权利要求1所述的高解像力的小型鱼眼镜头,其特征在于,所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:
22.5≤(FOV×f)/h≤23.5
其中FOV为高解像力的小型鱼眼镜头的最大半视场角度,f为高解像力的小型鱼眼镜头的整组焦距值以及h为高解像力的小型鱼眼镜头最大视场角所对应的像高。
9.根据权利要求1所述的高解像力的小型鱼眼镜头,其特征在于,所述高解像力的小型鱼眼镜头满足如下条件:-4.5≤f1/f≤-7.5,3≤f3/f≤5,-1.5≤f5/f≤-3,其中,f1、f3和f5依次为第一透镜、第三透镜和第五透镜的焦距。
10.一种高解像力的小型鱼眼镜头作为车载镜头应用于车辆自动驾驶。
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