CN211014806U - 一种鱼眼镜头 - Google Patents
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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,从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第八透镜;第一透镜为具负屈光率的凸凹透镜;第二透镜为具负屈光率的凸凹透镜;第三透镜具负屈光率的凸凹透镜;第四透镜为具正屈光率的凸凸或凸平透镜;第五透镜为具正屈光率的凹凸透镜;第六透镜为具负屈光率的凹凸透镜;第七透镜为具正屈光率的凸凸透镜;第八透镜为具负屈光率的凹凸透镜;第五透镜与第六透镜相互胶合,第七透镜和第八透镜相互胶合。本实用新型具有像面大,视场角大,畸变小,解析度高,成像质量好的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于镜头技术领域,具体地涉及一种鱼眼镜头。
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”。目前鱼眼镜头已被广泛应用于安防监控、车载等各个领域,因此,对鱼眼镜头的要求也越来越高,但现有的用于安防监控的鱼眼镜头,还存在着一些不足,如像面都较小,适配不了大像面传感器;畸变大,边缘压缩感强;以及大角度下解析度差,已无法满足日益提高的要求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种鱼眼镜头用于解决上述存在的技术问题。
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,从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第八透镜;该第一透镜至第八透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面;
该第一透镜具负屈光率,该第一透镜的物侧面为凸面,该第一透镜的像侧面为凹面;
第二透镜具负屈光率,该第二透镜的物侧面为凸面,该第二透镜的像侧面为凹面;
第三透镜具负屈光率,该第三透镜的物侧面为凸面,该第三透镜的像侧面为凹面;
第四透镜具正屈光率,该第四透镜的物侧面为凸面,该第四透镜的像侧面为凸面或平面;
第五透镜具正屈光率,该第五透镜的物侧面为凹面,该第五透镜的像侧面为凸面;
第六透镜具负屈光率,该第六透镜的物侧面为凹面,该第六透镜的像侧面为凸面;该第五透镜的像侧面与该第六透镜的物侧面相互胶合;
第七透镜具正屈光率,该第七透镜的物侧面为凸面,该第七透镜的像侧面为凸面;
该第八透镜具负屈光率,该第八透镜的物侧面为凹面,该第八透镜的像侧面为凸面;该第七透镜的像侧面与该第八透镜的物侧面相互胶合;
该鱼眼镜头具有屈光率的透镜只有上述八片。
进一步的,还包括光阑,该光阑设置在该第四透镜和第五透镜之间。
进一步的,该鱼眼镜头还满足:nd1>1.9,D12/R12<1.85,其中,nd1为该第一透镜在d线的折射率,D12为该第一透镜的像侧面的通光口径,R12为该第一透镜的像侧面的曲率半径。
进一步的,该鱼眼镜头还满足:D22/R22<1.85,其中,D22为该第二透镜的像侧面的通光口径,R22为该第二透镜的像侧面的曲率半径。
进一步的,该鱼眼镜头还满足:10mm<∣R31∣<30mm,其中,R31为第三透镜的物侧面的曲率半径。
进一步的,该鱼眼镜头还满足:vd5>50,vd6<30,且vd5-vd6>20,其中,vd5和vd6分别表示该第五透镜和第六透镜在d线的色散系数。
进一步的,该鱼眼镜头还满足:vd7>60,vd8<40,且vd7-vd8>20,其中,vd7和vd8分别表示该第七透镜和第八透镜在d线的色散系数。
进一步的,该第一透镜的像侧面镀680±10nm单层膜。
进一步的,该鱼眼镜头还满足:1<ALG/ALT<2.5,其中,ALG为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和,ALT为该第一透镜至该第八透镜在该光轴上的八片透镜厚度的总和。
本实用新型的有益技术效果:
本实用新型采用八片透镜,并通过对各个透镜进行相应地设计,具有大像面、大视场角、低畸变、高解析度及分辨率,成像质量好的优点。
此外,本实用新型鬼影管控严格,鬼影弱;色差矫正好,紫边效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,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,对于本领域的普通技术人员来讲,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为本实用新型实施例一的结构示意图;
图2为本实用新型实施例一的可见光0.4350-0.6560μm的MTF图;
图3为本实用新型实施例一的场曲和畸变曲线示意图;
图4为本实用新型实施例一的色差曲线示意图;
图5为本实用新型实施例二的结构示意图;
图6为本实用新型实施例二的可见光0.4350-0.6560μm的MTF图;
图7为本实用新型实施例二的场曲和畸变曲线示意图;
图8为本实用新型实施例二的色差曲线示意图;
图9为本实用新型实施例三的结构示意图;
图10为本实用新型实施例三的可见光0.4350-0.6560μm的MTF图;
图11为本实用新型实施例三的场曲和畸变曲线示意图;
图12为本实用新型实施例三的色差曲线示意图;
图13为本实用新型三个实施例的相关重要参数的数值表。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
所说的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」,是指所述透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式,即通过曲率半径(简写为R值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。R值可常见被使用于光学设计软件中,例如Zemax或CodeV。R值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lens data sheet)中。以物侧面来说,当R值为正时,判定为物侧面为凸面;当R值为负时,判定物侧面为凹面。反之,以像侧面来说,当R值为正时,判定像侧面为凹面;当R值为负时,判定像侧面为凸面。
本实用新型公开了一种鱼眼镜头,从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第八透镜;该第一透镜至第八透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。
该第一透镜具负屈光率,该第一透镜的物侧面为凸面,该第一透镜的像侧面为凹面;第二透镜具负屈光率,该第二透镜的物侧面为凸面,该第二透镜的像侧面为凹面;第三透镜具负屈光率,该第三透镜的物侧面为凸面,该第三透镜的像侧面为凹面;第四透镜具正屈光率,该第四透镜的物侧面为凸面,该第四透镜的像侧面为凸面或平面;第五透镜具正屈光率,该第五透镜的物侧面为凹面,该第五透镜的像侧面为凸面;第六透镜具负屈光率,该第六透镜的物侧面为凹面,该第六透镜的像侧面为凸面;该第五透镜的像侧面与该第六透镜的物侧面相互胶合;第七透镜具正屈光率,该第七透镜的物侧面为凸面,该第七透镜的像侧面为凸面;该第八透镜具负屈光率,该第八透镜的物侧面为凹面,该第八透镜的像侧面为凸面;该第七透镜的像侧面与该第八透镜的物侧面相互胶合。
该鱼眼镜头具有屈光率的透镜只有上述八片。本实用新型采用八片透镜,并通过对各个透镜进行相应地设计,具有大像面、大视场角、低畸变、高解析度及分辨率、成像质量好的优点。
优选的,还包括光阑,该光阑设置在该第四透镜和第五透镜之间,进一步提升整体性能,且使整体光线相对平缓,容差性和可制造性强。
优选的,该第四透镜的像侧面为平面,间隔公差较好管控,量产性好。
优选的,该鱼眼镜头还满足:nd1>1.9,D12/R12<1.85,其中,nd1为该第一透镜在d线的折射率,D12为该第一透镜的像侧面的通光口径,R12为该第一透镜的像侧面的曲率半径,可进一步实现广角和低f-theta畸变。
优选的,该鱼眼镜头还满足:D22/R22<1.85,其中,D22为该第二透镜的像侧面的通光口径,R22为该第二透镜的像侧面的曲率半径,可进一步实现广角和低f-theta畸变。
优选的,该鱼眼镜头还满足:10mm<∣R31∣<30mm,其中,R31为第三透镜的物侧面的曲率半径,可规避由该面产生的鬼像。
优选的,该鱼眼镜头还满足:vd5>50,vd6<30,且vd5-vd6>20,其中,vd5和vd6分别表示该第五透镜和第六透镜在d线的色散系数,进一步降低色差。
优选的,该鱼眼镜头还满足:vd7>60,vd8<40,且vd7-vd8>20,其中,vd7和vd8分别表示该第七透镜和第八透镜在d线的色散系数,进一步降低色差。
优选的,该第一透镜的像侧面镀680±10nm单层膜(即该单层膜对680±10nm波长的反射率最低),可减弱红光部分的鬼像。
优选的,该鱼眼镜头还满足:1<ALG/ALT<2.5,其中,ALG为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和,ALT为该第一透镜至该第八透镜在该光轴上的八片透镜厚度的总和,以进一步缩短鱼眼镜头的系统长度,且易于加工制造,优化系统配置。
下面将以具体实施例对本实用新型的鱼眼镜头进行详细说明。
实施例一
如图1所示,一种鱼眼镜头,从物侧A1至像侧A2沿一光轴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、光阑9、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、平板玻璃100和成像面110;该第一透镜1至第八透镜8各自包括一朝向物侧A1且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧A2且使成像光线通过的像侧面。
该第一透镜1具负屈光率,该第一透镜1的物侧面11为凸面,该第一透镜1的像侧面12为凹面。
该第二透镜2具负屈光率,该第二透镜2的物侧面21为凸面,该第二透镜2的像侧面22为凹面。
该第三透镜3具负屈光率,该第三透镜3的物侧面31为凸面,该第三透镜3的像侧面32为凹面。
该第四透镜4具正屈光率,该第四透镜4的物侧面41为凸面,该第四透镜4的像侧面42为平面,当然,在其它实施例中,该第四透镜4的像侧面42也可以为凸面。
该第五透镜5具正屈光率,该第五透镜5的物侧面51为凹面,该第五透镜5的像侧面52为凸面。
该第六透镜6具负屈光率,该第六透镜6的物侧面61为凹面,该第六透镜6的像侧面62为凸面。
该第七透镜7具正屈光率,该第七透镜7的物侧面71为凸面,该第七透镜7的像侧面72为凸面。
该第八透镜8具负屈光率,该第八透镜8的物侧面81为凹面,该第八透镜8的像侧面82为凸面。
本具体实施例中,该第五透镜5的像侧面52与该第六透镜6的物侧面61相互胶合;该第七透镜7的像侧面72与该第八透镜8的物侧面81相互胶合。
本具体实施例中,该第一透镜1的像侧面12镀680±10nm单层膜。
在其它实施例中,光阑9也可以设置在其它位置。
本具体实施例的详细光学数据如表1-1所示。
表1-1实施例一的详细光学数据
表面 | 曲率半径(mm) | 厚度(mm) | 材质 | 折射率 | 色散系数 | 焦距(mm) | |
- | 被摄物面 | 平面 | Infinity | ||||
11 | 第一透镜 | 16.216 | 1.45 | 玻璃 | 1.94 | 17.98 | -17.48 |
12 | 7.880 | 4.13 | |||||
21 | 第二透镜 | 28.553 | 1.23 | 玻璃 | 1.68 | 55.6 | -7.81 |
22 | 4.150 | 2.52 | |||||
31 | 第三透镜 | 23.856 | 0.48 | 玻璃 | 1.62 | 58.2 | -9.33 |
32 | 4.278 | 4.43 | |||||
41 | 第四透镜 | 7.718 | 2.34 | 玻璃 | 2.00 | 25.44 | 6.89 |
42 | 平面 | 1.25 | |||||
9 | 光阑 | 平面 | 1.0 | ||||
51 | 第五透镜 | -104.230 | 2.36 | 玻璃 | 1.59 | 68.5 | 4.77 |
52 | -3.062 | 0 | |||||
61 | 第六透镜 | -3.062 | 1.05 | 玻璃 | 2.00 | 25.44 | -5.94 |
62 | -5.918 | 0.08 | |||||
71 | 第七透镜 | 10.779 | 2.26 | 玻璃 | 1.59 | 68.5 | 5.64 |
72 | -5.049 | 0 | |||||
81 | 第八透镜 | -5.049 | 0.86 | 玻璃 | 1.94 | 17.98 | -11.95 |
82 | -7.806 | 0.15 | |||||
100 | 平板玻璃 | 平面 | 0.3 | 玻璃 | 1.52 | 64.2 | - |
- | 平面 | 5.62 | |||||
110 | 成像面 |
本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图13。
本具体实施例的MTF曲线请参阅图2,从图上可以看出解析度高、分辨高,在200lp/mm时,MTF>0.3;场曲及畸变图如图3的(A)和(B)所示,可以看出畸变小,光学畸变小于-2.3%,成像质量高;色差请参阅图4,可以看出色差矫正,紫边效果好。
本具体实施例中,鱼眼镜头的焦距f=2.3mm,光圈值FNO=2.2,视场角FOV=190°,像高IMH=7.3mm,第一透镜1的物侧面11到成像面110的距离TTL=31.51mm。
实施例二
如图5所示,本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同,仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。
本具体实施例的详细光学数据如表2-1所示。
表2-1实施例二的详细光学数据
表面 | 曲率半径(mm) | 厚度(mm) | 材质 | 折射率 | 色散系数 | 焦距(mm) | |
- | 被摄物面 | 平面 | 平面 | ||||
11 | 第一透镜 | 16.260 | 1.447 | 玻璃 | 1.94 | 17.98 | -17.43 |
12 | 7.802 | 4.126 | |||||
21 | 第二透镜 | 28.526 | 1.607 | 玻璃 | 1.68 | 55.6 | -7.81 |
22 | 4.814 | 2.144 | |||||
31 | 第三透镜 | 23.563 | 0.655 | 玻璃 | 1.62 | 58.2 | -9.33 |
32 | 4.111 | 4.192 | |||||
41 | 第四透镜 | 6.985 | 2.412 | 玻璃 | 2 | 25.44 | 6.89 |
42 | 平面 | 1.252 | |||||
9 | 光阑 | 平面 | 1.000 | ||||
51 | 第五透镜 | -104.230 | 2.658 | 玻璃 | 1.59 | 68.5 | 4.68 |
52 | -2.788 | 0 | |||||
61 | 第六透镜 | -2.788 | 0.756 | 玻璃 | 2 | 25.44 | -5.94 |
62 | -5.918 | 0.080 | |||||
71 | 第七透镜 | 12.779 | 2.467 | 玻璃 | 1.59 | 68.5 | 5.64 |
72 | -4.453 | 0 | |||||
81 | 第八透镜 | -4.453 | 0.647 | 玻璃 | 1.94 | 17.98 | -12.6 |
82 | -8.806 | 1.068 | |||||
100 | 平板玻璃 | 平面 | 0.800 | 玻璃 | 1.52 | 64.2 | - |
- | 平面 | 4.200 | |||||
110 | 成像面 | 平面 |
本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图13。
本具体实施例的MTF曲线请参阅图6,从图上可以看出解析度高、分辨高,在200lp/mm时,MTF>0.3;场曲及畸变图如图7的(A)和(B)所示,可以看出畸变小,光学畸变小于-2.3%,成像质量高;色差请参阅图8,可以看出色差矫正,紫边效果好。
本具体实施例中,鱼眼镜头的焦距f=2.3mm,光圈值FNO=2.2,视场角FOV=190°,像高IMH=7.3mm,第一透镜1的物侧面11到成像面110的距离TTL=31.51mm。
实施例三
如图9所示,本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同,仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。
本具体实施例的详细光学数据如表3-1所示。
表3-1实施例三的详细光学数据
表面 | 曲率半径(mm) | 厚度(mm) | 材质 | 折射率 | 色散系数 | 焦距(mm) | |
- | 被摄物面 | 平面 | 平面 | ||||
11 | 第一透镜 | 16.135 | 1.368 | 玻璃 | 1.94 | 17.98 | -17.07 |
12 | 7.785 | 4.118 | |||||
21 | 第二透镜 | 28.799 | 1.556 | 玻璃 | 1.68 | 55.6 | -7.85 |
22 | 4.408 | 2.149 | |||||
31 | 第三透镜 | 23.905 | 0.699 | 玻璃 | 1.62 | 58.2 | -9.32 |
32 | 4.633 | 4.189 | |||||
41 | 第四透镜 | 7.023 | 2.520 | 玻璃 | 2 | 25.44 | 6.88 |
42 | 平面 | 1.311 | |||||
9 | 光阑 | 平面 | 0.988 | ||||
51 | 第五透镜 | -102.976 | 2.559 | 玻璃 | 1.59 | 68.5 | 4.81 |
52 | -2.810 | 0 | |||||
61 | 第六透镜 | -2.810 | 0.723 | 玻璃 | 2 | 25.44 | -5.93 |
62 | -5.982 | 0.080 | |||||
71 | 第七透镜 | 11.057 | 2.465 | 玻璃 | 1.59 | 68.5 | 5.59 |
72 | -4.360 | 0 | |||||
81 | 第八透镜 | -4.360 | 0.650 | 玻璃 | 1.94 | 17.98 | -11.76 |
82 | -7.628 | 1.068 | |||||
100 | 平板玻璃 | 平面 | 0.800 | 玻璃 | 1.52 | 64.2 | - |
- | 平面 | 4.271 | |||||
110 | 成像面 | 平面 |
本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图13。
本具体实施例的MTF曲线请参阅图10,从图上可以看出解析度高、分辨高,在200lp/mm时,MTF>0.3;场曲及畸变图如图11的(A)和(B)所示,可以看出畸变小,光学畸变小于-2.3%,成像质量高;色差请参阅图12,可以看出色差矫正,紫边效果好。
本具体实施例中,鱼眼镜头的焦距f=2.3mm,光圈值FNO=2.2,视场角FOV=190°,像高IMH=7.3mm,第一透镜1的物侧面11到成像面110的距离TTL=31.51mm。
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 (8)
1.一种鱼眼镜头,其特征在于:从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第八透镜;该第一透镜至第八透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面;
该第一透镜具负屈光率,该第一透镜的物侧面为凸面,该第一透镜的像侧面为凹面;
第二透镜具负屈光率,该第二透镜的物侧面为凸面,该第二透镜的像侧面为凹面;
第三透镜具负屈光率,该第三透镜的物侧面为凸面,该第三透镜的像侧面为凹面;
第四透镜具正屈光率,该第四透镜的物侧面为凸面,该第四透镜的像侧面为凸面或平面;
第五透镜具正屈光率,该第五透镜的物侧面为凹面,该第五透镜的像侧面为凸面;
第六透镜具负屈光率,该第六透镜的物侧面为凹面,该第六透镜的像侧面为凸面;该第五透镜的像侧面与该第六透镜的物侧面相互胶合;
第七透镜具正屈光率,该第七透镜的物侧面为凸面,该第七透镜的像侧面为凸面;
该第八透镜具负屈光率,该第八透镜的物侧面为凹面,该第八透镜的像侧面为凸面;该第七透镜的像侧面与该第八透镜的物侧面相互胶合;
该第一透镜的像侧面镀680±10nm单层膜;
该鱼眼镜头具有屈光率的透镜只有上述八片。
2.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于:还包括光阑,该光阑设置在该第四透镜和第五透镜之间。
3.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,该鱼眼镜头还满足:nd1>1.9,D12/R12<1.85,其中,nd1为该第一透镜在d线的折射率,D12为该第一透镜的像侧面的通光口径,R12为该第一透镜的像侧面的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,该鱼眼镜头还满足:D22/R22<1.85,其中,D22为该第二透镜的像侧面的通光口径,R22为该第二透镜的像侧面的曲率半径。
5.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,该鱼眼镜头还满足:10mm<∣R31∣<30mm,其中,R31为第三透镜的物侧面的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,该鱼眼镜头还满足:vd5>50,vd6<30,且vd5-vd6>20,其中,vd5和vd6分别表示该第五透镜和第六透镜在d线的色散系数。
7.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,该鱼眼镜头还满足:vd7>60,vd8<40,且vd7-vd8>20,其中,vd7和vd8分别表示该第七透镜和第八透镜在d线的色散系数。
8.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,该鱼眼镜头还满足:1<ALG/ALT<2.5,其中,ALG为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和,ALT为该第一透镜至该第八透镜在该光轴上的八个透镜厚度的总和。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115061268A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-09-16 | 江西联益光学有限公司 | 光学镜头 |
WO2023123425A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 摄像头组件、拍摄装置和可移动平台 |
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2019
- 2019-09-24 CN CN201921591473.8U patent/CN211014806U/zh active Active
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WO2023123425A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 摄像头组件、拍摄装置和可移动平台 |
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