CN213338183U - 一种鱼眼镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种鱼眼镜头，包括：沿光轴从物面至像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；第一透镜、第二透镜、第三透镜和第五透镜均为具有负光焦度的透镜，第四透镜、第六透镜和第七透镜均为具有正光焦度的透镜；第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，第四透镜的焦距为f4，第五透镜的焦距为f5，第六透镜的焦距为f6，第七透镜的焦距为f7，鱼眼镜头的入瞳直径为N，其中：0.01≤|f/(f1+f2+f3)|≤1.8；0.04≤|f5/(f4+f6+f7)|≤2.1；8≤|f1/N|≤16；2≤|f2/N|≤11；1.8≤|f3/N|≤8.2；1.2≤|f4/N|≤6.6；13≤|f5/N|≤25；28≤|f6/N|≤60；3≤|f7/N|≤9，满足超大通光量，提高成像质量，满足高清像质需求。

Description

一种鱼眼镜头

技术领域

本实用新型实施例涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种鱼眼镜头。

背景技术

鱼眼镜头是一种较短焦距且角度接近甚至超过180°的超鱼眼镜头，由于其结构和鱼的眼睛类似，所以被称为鱼眼镜头。鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜头，它的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围。由于具有超大视场，因而被广泛应用于场景监视、卫星定位、机器人导航、微小智能系统及工程测量等领域，目前市面上的鱼眼镜头普遍视场角在180°左右，很少有角度超过200°的镜头，且体积普遍较大，照度不高使得拍出的画面边缘出现暗角。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种鱼眼镜头，保证体积小、总长短、照度高、视场角超过200°甚至可达到240°，满足超大通光量，满足高清像质需求。

本实用新型实施例提供了一种鱼眼镜头，沿光轴从物面至像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；

所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第五透镜均为具有负光焦度的透镜，所述第四透镜、所述第六透镜和所述第七透镜均为具有正光焦度的透镜；

所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜的焦距为f6，所述第七透镜的焦距为f7，所述鱼眼镜头的入瞳直径为N，

其中：0.01≤|f/(f1+f2+f3)|≤1.8；0.04≤|f5/(f4+f6+f7)|≤2.1；8≤|f1/N|≤16；2≤|f2/N|≤11；1.8≤|f3/N|≤8.2；1.2≤|f4/N|≤6.6；13≤|f5/N|≤25；28≤|f6/N|≤60；3≤|f7/N|≤9。

可选的，所述第一透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜为玻璃球面透镜，所述第二透镜、所述第三透镜和所述第七透镜为塑料非球面透镜。

可选的，还包括光阑，所述光阑设置在所述第四透镜和所述第五透镜之间的光路中。

可选的，所述第四透镜和所述第五透镜胶合固定。

可选的，透镜邻近所述物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近所述像面一侧的表面为像方表面；

所述第一透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第一透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第二透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第二透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第三透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第三透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第四透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第四透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第五透镜的物方表面朝向所述像面凸起，所述第五透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第六透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第六透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第七透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第七透镜的像方表面朝向所述像面凸起。

可选的，所述第一透镜的折射率为n1，阿贝数为v1；所述第四透镜的折射率为n4，阿贝数为v4；所述第五透镜的折射率为n5，阿贝数为v5；所述第六透镜的折射率为n6，阿贝数为v6；

其中，n1≥1.6，v1≥19；n4≥1.45，v4≥20；n5≥1.7，v5≥17；n6≥1.68，v6≥22。

可选的，所述第一透镜的物方表面的曲率半径为R11，所述第一透镜的像方表面的曲率半径为R12；所述第二透镜的物方表面的曲率半径为R21，所述第二透镜的像方表面的曲率半径为R22；所述第三透镜的物方表面的曲率半径为R31，所述第三透镜的像方表面的曲率半径为R32；所述第四透镜的物方表面的曲率半径为R41，所述第四透镜的像方表面的曲率半径为R42；所述第五透镜的物方表面的曲率半径为R51，所述第五透镜的像方表面的曲率半径为R52；所述第六透镜的物方表面的曲率半径为R61，所述第六透镜的像方表面的曲率半径为R62；所述第七透镜的物方表面的曲率半径为R71，所述第七透镜的像方表面的曲率半径为R72；

其中，8.2≤|R11/f|≤14.3；2.42≤|R12/f|≤5.87；40≤|R21/f|≤60；0.1≤|R22/f|≤3.3；4.4≤|R31/f|≤9.5；1.1≤|R32/f|≤4.8；1.2≤|R41/f|≤3.6；2.8≤|R42/f|≤8.8；5.2≤|R51/f|≤14.9；0.8≤|R52/f|≤4.2；7.6≤|R62/f|≤15.7；2.7≤|R71/f|≤6.2；0.6≤|R72/f|≤5.5。

可选的，所述第一透镜物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，所述第七透镜像方表面的光轴中心至像面的距离为BFL，其中，0.08≤BFL/TTL≤0.66。

可选的，所述鱼眼镜头的光圈为F，其中，1.8≤F≤2.3。

可选的，所述鱼眼镜头的视场角FOV，其中，180°≤FOV≤240°。

本实用新型实施例提供的鱼眼镜头，通过合理设置鱼眼镜头中的透镜数量、各透镜的光焦度以及各个透镜焦距之间的相对关系，在低成本的前提下，保证鱼眼镜头前后组镜片的入射角大小的均衡性，降低镜头的敏感性，提高生产的可能性，保证鱼眼镜头具有较高的解像力，满足-40℃～80℃摄氏度下正常使用，且拍摄画面无紫边，提高成像质量，满足高清像质需求。

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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本实用新型的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本实用新型的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本实用新型的权利要求范围之内。

图1为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的轴向像差曲线图；

图3为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的光线光扇图；

图4为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的点列图；

图5为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的场曲畸变图；

图6为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的相对照度图；

图7为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的MTF图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本实用新型实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本实用新型的技术方案，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的包括：沿光轴从物面至像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170；

第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第五透镜150均为具有负光焦度的透镜，第四透镜140、第六透镜160和第七透镜170均为具有正光焦度的透镜；

第一透镜110的焦距为f1，第二透镜120的焦距为f2，第三透镜130的焦距为f3，第四透镜140的焦距为f4，第五透镜150的焦距为f5，第六透镜160的焦距为f6，第七透镜170的焦距为f7，鱼眼镜头的入瞳直径为N，

其中：0.01≤|f/(f1+f2+f3)|≤1.8；0.04≤|f5/(f4+f6+f7)|≤2.1；8≤|f1/N|≤16；2≤|f2/N|≤11；1.8≤|f3/N|≤8.2；1.2≤|f4/N|≤6.6；13≤|f5/N|≤25；28≤|f6/N|≤60；3≤|f7/N|≤9。

示例性的，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。在本实施例提供的鱼眼镜头中，可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内，设置第一透镜110、第二透镜120和第三透镜130为负光焦度透镜，用于控制光学系统光线入射角；第四透镜140为正光焦度透镜；第五透镜150为负光焦度透镜；第六透镜160和第七镜片170为正光焦度透镜，用于矫正色差。整个鱼眼镜头的光焦度按照一定比例分配，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感性，提高生产的可能性。

进一步的，设置第一透镜110的焦距f1，第二透镜120的焦距f2，第三透镜130的焦距f3，第四透镜140的焦距f4，第五透镜150的焦距f5，第六透镜160的焦距f6，第七透镜170的焦距f7以及鱼眼镜头的光学系统的入瞳直径为N，满足0.01≤|f/(f1+f2+f3)|≤1.8；0.04≤|f5/(f4+f6+f7)|≤2.1；8≤|f1/N|≤16；2≤|f2/N|≤11；1.8≤|f3/N|≤8.2；1.2≤|f4/N|≤6.6；13≤|f5/N|≤25；28≤|f6/N|≤60；3≤|f7/N|≤9。通过合理分配各镜片焦距，有利于像差的矫正，保证该镜头具有较高的解像力。

本实用新型实施例提供的鱼眼镜头，通过合理设置鱼眼镜头中的透镜数量、各透镜的光焦度以及各个透镜焦距之间的相对关系，在低成本的前提下，保证鱼眼镜头前后组镜片的入射角大小的均衡性，降低镜头的敏感性，提高生产的可能性，保证鱼眼镜头具有较高的解像力，提高成像质量，满足高清像质需求。

可选的，第一透镜110、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160为玻璃球面透镜，第二透镜120、第三透镜130和第七透镜170为塑料非球面透镜。

其中，非球面透镜起到矫正场曲、像散、球差、慧差等像差的作用。由于塑料材质的透镜成本远低于玻璃材质的透镜成本，本实用新型实施例提供的鱼眼镜头中，通过设置3片塑料非球面镜片，像质好，成本低。且因两类材质具有互相补偿作用，可保证鱼眼镜头在高低温环境下仍可正常使用。

继续参考图1，可选的，还包括光阑，光阑设置在第四透镜140和第五透镜150之间的光路中。

其中，通过将光阑设置在第四透镜140和第五透镜150之间的光路中，可以调节光束的传播方向，调整光线入射角，有利于进一步提高成像质量。

可选的，第四透镜140和第五透镜150胶合固定。

其中，第四透镜140像方表面和第五透镜150物方表面胶合固定，形成胶合结构，具有很好的像差矫正功能，有助于提升系统光学性能以及改善公差，同时减少第四透镜140和第五透镜150间的空气间隔，缩短镜头的长度，实现小型化。

可选的，透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面；

第一透镜110的物方表面朝向物面凸起，第一透镜110的像方表面朝向物面凸起；第二透镜120的物方表面朝向物面凸起，第二透镜120的像方表面朝向物面凸起；第三透镜130的物方表面朝向物面凸起，第三透镜130的像方表面朝向物面凸起；第四透镜140的物方表面朝向物面凸起，第四透镜140的像方表面朝向像面凸起；第五透镜150的物方表面朝向像面凸起，第五透镜150的像方表面朝向物面凸起；第六透镜160的物方表面朝向物面凸起，第六透镜160的像方表面朝向像面凸起；第七透镜170的物方表面朝向物面凸起，第七透镜170的像方表面朝向像面凸起。

可选的，第一透镜的折射率为n1，阿贝数为v1；第四透镜的折射率为n4，阿贝数为v4；第五透镜的折射率为n5，阿贝数为v5；第六透镜的折射率为n6，阿贝数为v6；

其中，n1≥1.6，v1≥19；n4≥1.45，v4≥20；n5≥1.7，v5≥17；n6≥1.68，v6≥22。

其中，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同。阿贝数是用以表示透明介质色散能力的指数，介质色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的色散越轻微，阿贝数越大。如此，通过搭配设置鱼眼镜头中各透镜的折射率和阿贝数，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感性，提高生产的可能性。

可选的，第一透镜110的物方表面的曲率半径为R11，第一透镜110的像方表面的曲率半径为R12；第二透镜120的物方表面的曲率半径为R21，第二透镜120的像方表面的曲率半径为R22；第三透镜130的物方表面的曲率半径为R31，第三透镜130的像方表面的曲率半径为R32；第四透镜140的物方表面的曲率半径为R41，第四透镜140的像方表面的曲率半径为R42；第五透镜150的物方表面的曲率半径为R51，第五透镜150的像方表面的曲率半径为R52；第六透镜160的物方表面的曲率半径为R61，第六透镜160的像方表面的曲率半径为R62；第七透镜170的物方表面的曲率半径为R71，第七透镜170的像方表面的曲率半径为R72；

其中，8.2≤|R11/f|≤14.3；2.42≤|R12/f|≤5.87；40≤|R21/f|≤60；0.1≤|R22/f|≤3.3；4.4≤|R31/f|≤9.5；1.1≤|R32/f|≤4.8；1.2≤|R41/f|≤3.6；2.8≤|R42/f|≤8.8；5.2≤|R51/f|≤14.9；0.8≤|R52/f|≤4.2；7.6≤|R62/f|≤15.7；2.7≤|R71/f|≤6.2；0.6≤|R72/f|≤5.5。

具体的，曲率半径的单位均为毫米(mm)，通过设置第一透镜110的物方表面的曲率半径为R11，第一透镜110的像方表面的曲率半径为R12满足8.2≤|R11/f|≤14.3；2.42≤|R12/f|≤5.87；第二透镜120的物方表面的曲率半径R21，第二透镜120的像方表面的曲率半径R22满足40≤|R21/f|≤60；0.1≤|R22/f|≤3.3；第三透镜130的物方表面的曲率半径为R31，第三透镜130的像方表面的曲率半径为R32满足4.4≤|R31/f|≤9.5；1.1≤|R32/f|≤4.8；第四透镜140的物方表面的曲率半径为R41，第四透镜140的像方表面的曲率半径为R42满足1.2≤|R41/f|≤3.6；2.8≤|R42/f|≤8.8；第五透镜150的物方表面的曲率半径为R51，第五透镜150的像方表面的曲率半径为R52满足5.2≤|R51/f|≤14.9；0.8≤|R52/f|≤4.2；第六透镜160的物方表面的曲率半径为R61，第六透镜160的像方表面的曲率半径为R62满足7.6≤|R62/f|≤15.7；第七透镜170的物方表面的曲率半径为R71，第七透镜170的像方表面的曲率半径为R72，满足2.7≤|R71/f|≤6.2；0.6≤|R72/f|≤5.5；使得第一透镜110、第二透镜120和第三透镜130的像方表面朝向同一方向弯曲，有利于实现鱼眼镜头的小型化设计，同时，通过优化第一透镜110、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160为玻璃球面透镜，第二透镜120、第三透镜130、第七透镜170的形状有利于提升鱼眼镜头的成像质量。其中，第七透镜170的像方表面可采用大凸面，起到减小鱼眼镜头的像面光线入射角的作用。

可选的，第一透镜110物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，第七透镜170像方表面的光轴中心至像面的距离为BFL，其中，0.08≤BFL/TTL≤0.66。

其中，第七透镜170的像侧面的光轴中心至像面的距离BFL可以理解为鱼眼镜头的后焦，第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离TTL可以理解为鱼眼镜头的总长，通过合理设置鱼眼镜头的后焦与鱼眼镜头的总长之间的关系，可以保证整个鱼眼镜头结构紧凑，鱼眼镜头集成度高。

可选的，鱼眼镜头的光圈为F，其中，1.8≤F≤2.3。

本实用新型实施例提供的鱼眼镜头可满足较大光通过量，从而满足低照度条件下的监控需求。

可选的，鱼眼镜头的视场角FOV，其中，180°≤FOV≤240°。

本实用新型实施例提供的鱼眼镜头为一种超大视场角的鱼眼镜头，视场角超过200°甚至可达到240°，满足超大视场要求。

本实用新型实施例提供的鱼眼镜头，通过合理分配各透镜的光焦度、面型、折射率、阿贝数等，在低成本的前提下，保证鱼眼镜头前后组镜片的入射角大小的均衡性，降低镜头的敏感性，保证鱼眼镜头具有较高的解像力，提高成像质量，满足高清像质需求；同时保证鱼眼镜头在-40～80℃环境下使用解像力满足成像要求，保证镜头的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

作为一种可行的实施方式，下面对鱼眼镜头中各个透镜表面的曲率半径、厚度、材料和K系数进行说明。

表1鱼眼镜头的曲率半径、厚度、材料和K系数的设计值

继续参考图1，本实用新型实施例提供的鱼眼镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170。表1示出了实施例提供的鱼眼镜头中各透镜的曲率半径、厚度及材料等光学物理参数。其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“S1”代表第一透镜110的物面表面，“S2”代表第一透镜110的像面表面，“S10”代表第五透镜150的物面表面，“S11”代表第五透镜150的像面表面，依次类推；曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)，折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；阿贝数代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气。

在上述实施例的基础上，可选的，第一透镜110、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160为玻璃球面透镜，第二透镜120、第三透镜130、第七透镜170为塑料非球面透镜。本实用新型实施例提供的鱼眼镜头还包括光阑(STO)，通过增设光阑可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑可以位于第四透镜140和第五透镜150之间的光路中，但本实用新型实施例对光阑的具体设置位置不进行限定，通过将光阑设置在合适的位置处，有助于提高相对照度，并减小CRA。

第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170的非球面表面形状方程Z满足：

式中，Z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；K为圆锥系数；A、B、C、D、E、F、G为高次非球面系数，其中，Z、R和y的单位均为mm。

示例性的，表2以一种可行的实施方式详细说明了本实施例中各透镜的非球面系数。

表2鱼眼镜头中非球面系数

序号

A

B

C

D

E

F

G

S3

2.23E-03

-1.93E-04

1.97E-05

-1.24E-07

-1.89E-07

5.90E-09

0.00E+00

S4

-7.96E-03

6.17E-03

-4.25E-04

-2.44E-04

1.95E-04

6.49E-05

-5.74E-07

S5

9.20E-03

1.54E-03

1.13E-03

1.08E-04

-7.21E-05

-1.08E-04

3.83E-05

S6

2.12E-02

1.25E-03

-1.89E-03

-7.39E-04

-5.25E-06

1.92E-04

-5.35E-05

S13

-1.61E-03

5.29E-04

-8.25E-05

1.03E-04

-1.52E-07

-3.48E-06

7.77E-07

S14

1.32E-02

6.33E-05

1.35E-04

2.87E-05

6.08E-06

-1.86E-07

9.95E-07

其中，2.23E-03表示面序号为S3的系数A为2.23*10^-3，依此类推。

进一步的，图2为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的轴向像差曲线图，如图2所示，该鱼眼镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)下的球差均在0.05mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该鱼眼镜头的轴向像差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的鱼眼镜头能够较好地校正像差。

图3为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的光线光扇图，如图3所示，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该鱼眼镜头的不同视场角下的成像范围均在30μm以内且曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该鱼眼镜头较好地校正了光学系统的像差。

图4为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的点列图，其中，点列图是现代光学设计中最常用的评价方法之一。点列图是指由一点光源发出的许多光线经光学系统后，因像差使其与像面的交点不再集中于同一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形。如图4所示，本实用新型实施例提供的鱼眼镜头，五种不同波长的可见光线(0.436μm、0.487μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在各个视场下的弥散图形比较集中，分布也比较均匀，没有出现某个视场下的弥散图形随波长而上下分离得很开的现象，说明无明显紫边。同时，五种不同波长的可见光线(0.436μm、0.487μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该鱼眼镜头的各视场位置处的均方根半径值(RMS radius)分别为0.609μm、1.373μm、2.336μm、2.707μm、3.023μm、3.202μm、3.796μm，表明各视场的RMS半径均小于4μm，也即说明了该鱼眼镜头在全视场下具有较低的色差和像差，解决了可见光波段成像的紫边问题，能够实现高分辨率的成像。

图5为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的场曲畸变图，如图5所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图5可以看出，本实施例提供的鱼眼镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图5可以看出，本实施例提供的鱼眼镜头的场曲得到了很好的矫正，有效提高成像质量。

图6为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的相对照度图，相对照度是指成像平面视场角中心点的照度和全视场角的照度之比，在光学系统中，如果相对照度较小，像平面的照度则很不均匀，容易产生某些位置曝光不足或中心过曝光的问题，影响成像质量，由图6可以看出，在全视场范围内，相对照对值均大于45％，本实施例提供的鱼眼镜头通过合理搭配各透镜的光焦度，为像面提供较为均匀的照度，使其具有较好的成像效果。

图7为本实用新型实施例提供的一种鱼眼镜头的MTF图，如图7所示，MTF图显示的是镜头对比度的忠实再现情况，纵轴表示对比度的优劣，横轴表示与成像中心的距离。在有效靶面内，MTF曲线在160线对/mm时中心及内圈传递函数均在0.3以上，能够满足4K像质需求。

综上所述，本实施例提供的鱼眼镜头，具有超大视场角，照度高，高清像质且体积小的优势，设计采用7片式结构，在成本较低的情况下，在不同光焦度的搭配下，达到4K像质需求，采用玻塑混合的结构能够满足-40℃-80℃环境下的使用需求。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互组合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种鱼眼镜头，其特征在于，包括：沿光轴从物面至像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；

所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第五透镜均为具有负光焦度的透镜，所述第四透镜、所述第六透镜和所述第七透镜均为具有正光焦度的透镜；

所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜的焦距为f6，所述第七透镜的焦距为f7，所述鱼眼镜头的入瞳直径为N，

其中：0.01≤|f/(f1+f2+f3)|≤1.8；0.04≤|f5/(f4+f6+f7)|≤2.1；8≤|f1/N|≤16；2≤|f2/N|≤11；1.8≤|f3/N|≤8.2；1.2≤|f4/N|≤6.6；13≤|f5/N|≤25；28≤|f6/N|≤60；3≤|f7/N|≤9。

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、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜为玻璃球面透镜，所述第二透镜、所述第三透镜和所述第七透镜为塑料非球面透镜。

3.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，还包括光阑，所述光阑设置在所述第四透镜和所述第五透镜之间的光路中。

4.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第四透镜和所述第五透镜胶合固定。

5.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，透镜邻近所述物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近所述像面一侧的表面为像方表面；

所述第一透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第一透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第二透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第二透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第三透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第三透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第四透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第四透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第五透镜的物方表面朝向所述像面凸起，所述第五透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第六透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第六透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第七透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第七透镜的像方表面朝向所述像面凸起。

6.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率为n1，阿贝数为v1；所述第四透镜的折射率为n4，阿贝数为v4；所述第五透镜的折射率为n5，阿贝数为v5；所述第六透镜的折射率为n6，阿贝数为v6；

其中，n1≥1.6，v1≥19；n4≥1.45，v4≥20；n5≥1.7，v5≥17；n6≥1.68，v6≥22。

7.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜的物方表面的曲率半径为R11，所述第一透镜的像方表面的曲率半径为R12；所述第二透镜的物方表面的曲率半径为R21，所述第二透镜的像方表面的曲率半径为R22；所述第三透镜的物方表面的曲率半径为R31，所述第三透镜的像方表面的曲率半径为R32；所述第四透镜的物方表面的曲率半径为R41，所述第四透镜的像方表面的曲率半径为R42；所述第五透镜的物方表面的曲率半径为R51，所述第五透镜的像方表面的曲率半径为R52；所述第六透镜的物方表面的曲率半径为R61，所述第六透镜的像方表面的曲率半径为R62；所述第七透镜的物方表面的曲率半径为R71，所述第七透镜的像方表面的曲率半径为R72；

其中，8.2≤|R11/f|≤14.3；2.42≤|R12/f|≤5.87；40≤|R21/f|≤60；0.1≤|R22/f|≤3.3；4.4≤|R31/f|≤9.5；1.1≤|R32/f|≤4.8；1.2≤|R41/f|≤3.6；2.8≤|R42/f|≤8.8；5.2≤|R51/f|≤14.9；0.8≤|R52/f|≤4.2；7.6≤|R62/f|≤15.7；2.7≤|R71/f|≤6.2；0.6≤|R72/f|≤5.5。

8.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，所述第七透镜像方表面的光轴中心至像面的距离为BFL，其中，0.08≤BFL/TTL≤0.66。

9.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述鱼眼镜头的光圈为F，其中，1.8≤F≤2.3。

10.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述鱼眼镜头的视场角FOV，其中，180°≤FOV≤240°。

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