CN207799219U

CN207799219U - 一种鱼眼镜头

Info

Publication number: CN207799219U
Application number: CN201820270848.XU
Authority: CN
Inventors: 吴富宝; 曹来书; 邓莉芬
Original assignee: Xiamen Li Ding Au Optronics Co
Current assignee: Xiamen Li Ding Au Optronics Co; Xiamen Leading Optics Co Ltd
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2018-08-31
Anticipated expiration: 2028-02-26

Abstract

本实用新型涉及镜头技术领域。本实用新型公开了一种鱼眼镜头，其特征在于：从物侧至像侧沿光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、光阑、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜；所述第一透镜为具负屈光率的凸凹透镜，所述第二透镜为具负屈光率的凸凹透镜，所述第三透镜为具负屈光率的凹凹透镜，所述第四透镜为具正屈光率的凸凸透镜，所述第五透镜为具正屈光率的平凸透镜，所述第六透镜为具正屈光率的凸凹透镜，所述第七透镜具负屈光率，其像侧面为凸面，所述第八透镜为具正屈光率的凸凹透镜，所述第九透镜具负屈光率，其像侧面为凸面。本实用新型具有超广角、高分辨率、工艺性好、低敏感度的优点。

Description

一种鱼眼镜头

技术领域

本实用新型属于镜头技术领域，具体地涉及一种具有超广角、高分辨率、成像质量好的鱼眼镜头。

背景技术

鱼眼镜头是一种焦距为16mm或更短且超广角的镜头。这种镜头的前镜片直径很短(大)且呈抛物状向镜头前部凸出，与鱼的眼睛颇为相似，所以俗称“鱼眼镜头”。目前鱼眼镜头已广泛应用于汽车等场所。但是现有的鱼眼镜头还存在着如下的一些缺点：1.对f-theta畸变管控不好，边缘视场角度所占像素比中心少，软件矫正畸变牺牲像素较多，解析度下降；2.对传递函数管控不好，分辨率低，低解析，图像锐度差，边缘图像不均匀；3.一般超大角度鱼眼镜头边界分界点较模糊；4.一般鱼眼镜头外围有一圈光晕；5.可见光对焦情况下切换夜视模式，夜视效果较差。此外，还存在着系统公差敏感性高，容差较差，工艺性不好的缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种鱼眼镜头用以解决上述的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种鱼眼镜头，从物侧至像侧沿光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、光阑、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜各自包括一朝向物侧的物侧面以及一朝向像侧的像侧面；

所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面；

所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第二透镜的像侧面为凹面；

所述第三透镜具负屈光率，所述第三透镜的物侧面为凹面，所述第三透镜的像侧面为凹面；

所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面，所述第四透镜的像侧面为凸面；

所述第五透镜具正屈光率，所述第五透镜的物侧面为平面，所述第五透镜的像侧面为凸面；

所述第六透镜具正屈光率，所述第六透镜的物侧面为凸面，所述第六透镜的像侧面为凸面；

所述第七透镜具负屈光率，所述第七透镜的像侧面为凸面；

所述第八透镜具正屈光率，所述第八透镜的物侧面为凸面，所述第八透镜的像侧面为凸面；

所述第九透镜具负屈光率，所述第九透镜的像侧面为凸面。

进一步的，所述第一透镜和第二透镜还满足关系式：D1/R1>1.85，D2/R2>1.85；其中，D1和D2分别为第一透镜和第二透镜的像侧面的有效口径，R1和R2分别为第一透镜和第二透镜的像侧面的曲率半径。

进一步的，所述第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合，所述第八透镜的像侧面与第九透镜的物侧面相互胶合。

更进一步的，所述第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜还满足关系式：1.55<nd6<1.65，55<vd6<70，1.8<nd7<2.05，25<vd7<35，1.65<nd8<1.77，50<vd8<60，1.8<nd9<2.05，20<vd9<35；其中，nd6、nd7、nd8、nd9分别表示第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜在d线的折射率，vd6、vd7、vd8、vd9分别表示第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜在d线的色散系数。

进一步的，所述第六透镜和第七透镜在光轴上的厚度和为T6，所述第八透镜和第九透镜在光轴上的厚度和为T7，并满足关系式：0.9<T6/T7<1.1。

进一步的，所述第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隙为G12，所述第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隙为G23，所述第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙为G34，并满足关系式：0.95<G12/G23<1.05，0.95<G23/G34<1.05。

进一步的，所述第一透镜在光轴上的厚度为T1，所述第二透镜在光轴上的厚度为T2，所述第三透镜在光轴上的厚度为T3，所述第四透镜在光轴上的厚度为T4，所述第五透镜在光轴上的厚度为T5，并满足关系式：T1/T2＝4.9，T2/T3＝1.15，T4/T5＝1.37。

进一步的，所述第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离为TTL，所述第一透镜至第九透镜在光轴上的厚度总和为ALT，并满足关系式：TTL/ALT>1.13。

进一步的，所述光阑与第五透镜以及第六透镜在光轴上的空气间隙和为Gstop，所述第六透镜至第九透镜在光轴上的厚度总和为ALT1，并满足关系式：0.95<Gstop/ALT1<1.1。

进一步的，所述第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离为TTL，并满足关系式：TTL<30mm。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型通过各透镜的屈光率以及凹凸曲面排列设计，并辅以其他光学关系式控制相关参数，可有效降低系统公差敏感性，容差较好，可维持系统良好性能，且具有以下优点：1.对f-theta畸变管控好，边缘视场角度所占像素与中心相近，软件矫正畸变牺牲像素较少，解析度下降较少；2.对传递函数管控好，高分辨率，高解析，图像锐度高，图像均匀；3.超大角度鱼眼镜头边界分界点清晰；4.避免了外围存在较明显一圈光晕；5.可见光对焦情况下切换夜视模式，夜视效果好；6.具有超广角，视场角可以大于230。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施例的场曲示意图；

图3为本实用新型具体实施例的f-theta畸变示意图；

图4为本实用新型具体实施例的MTF图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种鱼眼镜头，从物侧(图1中的左侧)至像侧(图1中的右侧)沿光轴I依次包括第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、光阑10、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9；所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9各自包括一朝向物侧的物侧面以及一朝向像侧的像侧面；

所述第一透镜1具负屈光率，所述第一透镜1的物侧面为凸面，所述第一透镜1的像侧面为凹面；所述第二透镜2具负屈光率，所述第二透镜2的物侧面为凸面，所述第二透镜2的像侧面为凹面；所述第三透镜3具负屈光率，所述第三透镜3的物侧面为凹面，所述第三透镜3的像侧面为凹面；所述第四透镜4具正屈光率，所述第四透镜4的物侧面为凸面，所述第四透镜4的像侧面为凸面；所述第五透镜5具正屈光率，所述第五透镜5的物侧面为平面，所述第五透镜5的像侧面为凸面；所述第六透镜6具正屈光率，所述第六透镜6的物侧面为凸面，所述第六透镜6的像侧面为凸面；所述第七透镜7具负屈光率，所述第七透镜7的像侧面为凸面，本具体实施例中，第七透镜7的物侧面优选为凹面；所述第八透镜8具正屈光率，所述第八透镜8的物侧面为凸面，所述第八透镜8的像侧面为凸面；所述第九透镜9具负屈光率，所述第九透镜9的像侧面为凸面，本具体实施例中，所述第九透镜9的物侧面优选为凹面。

本具体实施例中，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9的材质优选为玻璃。

本具体实施例中，所述第六透镜6的像侧面与第七透镜7的物侧面相互胶合组成胶合透镜，所述第八透镜8的像侧面与第九透镜9的物侧面相互胶合组成胶合透镜。第三透镜3为双凹透镜，与光阑10后的上述两胶合透镜匹配，有效平衡镜头场曲与像散。

本具体实施例中，所述第一透镜1和第二透镜2还满足关系式：D1/R1>1.85，D2/R2>1.85；使用高折射率材料中价格相对较低，其中，D1和D2分别为第一透镜1和第二透镜2的像侧面的有效口径，R1和R2分别为第一透镜1和第二透镜2的像侧面的曲率半径。

本具体实施例中，所述第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9还满足关系式：1.55<nd6<1.65，55<vd6<70，1.8<nd7<2.05，25<vd7<35，1.65<nd8<1.77，50<vd8<60，1.8<nd9<2.05，20<vd9<35；其中，nd6、nd7、nd8、nd9分别表示第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9在d线的折射率，vd6、vd7、vd8、vd9分别表示第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9在d线的色散系数。

本具体实施例中，所述第六透镜6和第七透镜7组成的胶合透镜在光轴I上的厚度和为T6，所述第八透镜8和第九透镜9组成的胶合透镜在光轴I上的厚度和为T7，并满足关系式：0.9<T6/T7<1.1，如T6/T7为1.0。

本具体实施例中，所述第一透镜1和第二透镜2在光轴I上的空气间隙为G12，所述第二透镜2和第三透镜3在光轴I上的空气间隙为G23，所述第三透镜3和第四透镜4在光轴I上的空气间隙为G34，并满足关系式：0.95<G12/G23<1.05，0.95<G23/G34<1.05。

本具体实施例中，所述第一透镜1在光轴I上的厚度为T1，所述第二透镜2在光轴I上的厚度为T2，所述第三透镜3在光轴I上的厚度为T3，所述第四透镜4在光轴I上的厚度为T4，所述第五透镜在光轴上的厚度为T5，并满足关系式：T1/T2＝4.9，T2/T3＝1.15，T4/T5＝1.37。

本具体实施例中，所述第一透镜1的物侧面到成像面13在光轴I上的距离(也即鱼眼镜头的光学总长)为TTL，所述第一透镜1至第九透镜9在光轴I上的厚度总和为ALT，并满足关系式：TTL/ALT>1.13，且优选TTL<30mm。

本具体实施例中，所述光阑10与第五透镜5以及第六透镜6在光轴I上的空气间隙和为Gstop，所述第六透镜6至第九透镜7在光轴I上的厚度总和为ALT1，并满足关系式：0.95<Gstop/ALT1<1.1。

本具体实施例中，还包括滤光片11和盖板玻璃12，滤光片11和盖板玻璃12设于第九透镜9的像侧面与成像面13之间的光轴I上，本具体实施例中所使用的影像传感器是采用CSP(Chip Scale Package)封装方式，Holder(底座)里可安装IR cut与白片，切换IR cut与白片，可实现白天与夜晚模式采集图像。

图2-4分别为本具体实施例的场曲、f-theta畸变曲线和MTF(调制传递函数)图，从图2-4可以得知，本实用新型的场曲、f-theta畸变和MTF管控好，成像质量较好，分辨率高。

本实用新型通过各透镜的屈光率以及凹凸曲面排列的设计，并辅以其他光学关系式控制相关参数，可有效降低系统公差敏感性，容差较好，可维持系统良好性能，且具有以下优点：1.对f-theta畸变管控好，边缘视场角度所占像素与中心相近，软件矫正畸变牺牲像素较少，解析度下降较少；2.对传递函数管控好，高分辨率，高解析，图像锐度高，图像均匀；3.超大角度鱼眼镜头边界分界点清晰；4.避免了外围存在较明显一圈光晕；5.可见光对焦情况下切换夜视模式，夜视效果好；6.具有超广角，视场角可以大于230。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种鱼眼镜头，其特征在于：从物侧至像侧沿光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、光阑、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜各自包括一朝向物侧的物侧面以及一朝向像侧的像侧面；

所述第七透镜具负屈光率，所述第七透镜的像侧面为凸面；

所述第九透镜具负屈光率，所述第九透镜的像侧面为凸面。

2.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜和第二透镜还满足关系式：D1/R1>1.85，D2/R2>1.85；其中，D1和D2分别为第一透镜和第二透镜的像侧面的有效口径，R1和R2分别为第一透镜和第二透镜的像侧面的曲率半径。

3.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合，所述第八透镜的像侧面与第九透镜的物侧面相互胶合。

4.根据权利要求3所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜还满足关系式：1.55<nd6<1.65，55<vd6<70，1.8<nd7<2.05，25<vd7<35，1.65<nd8<1.77，50<vd8<60，1.8<nd9<2.05，20<vd9<35；其中，nd6、nd7、nd8、nd9分别表示第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜在d线的折射率，vd6、vd7、vd8、vd9分别表示第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜在d线的色散系数。

5.根据权利要求3所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第六透镜和第七透镜在光轴上的厚度和为T6，所述第八透镜和第九透镜在光轴上的厚度和为T7，并满足关系式：0.9<T6/T7<1.1。

6.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隙为G12，所述第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隙为G23，所述第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隙为G34，并满足关系式：0.95<G12/G23<1.05，0.95<G23/G34<1.05。

7.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜在光轴上的厚度为T1，所述第二透镜在光轴上的厚度为T2，所述第三透镜在光轴上的厚度为T3，所述第四透镜在光轴上的厚度为T4，所述第五透镜在光轴上的厚度为T5，并满足关系式：T1/T2＝4.9，T2/T3＝1.15，T4/T5＝1.37。

8.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离为TTL，所述第一透镜至第九透镜在光轴上的厚度总和为ALT，并满足关系式：TTL/ALT>1.13。

9.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述光阑与第五透镜以及第六透镜在光轴上的空气间隙和为Gstop，所述第六透镜至第九透镜在光轴上的厚度总和为ALT1，并满足关系式：0.95<Gstop/ALT1<1.1。

10.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离为TTL，并满足关系式：TTL<30mm。