CN214751075U - 一种微型鱼眼镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型鱼眼镜头，其物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第七透镜；第一透镜至第七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；第一透镜具负屈光率；第二透镜具负屈光率；第三透镜具正屈光率；第四透镜具正屈光率；第五透镜具负屈光率；第六透镜具正屈光率；第七透镜具负屈光率；该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片。本实用新型采用130万像素设计，具有超高清的成像效果，成像画面清晰均匀，且边缘图像的成像质量好；针对可见光435nm进行消色差设计，可以确保画面不会出现蓝紫边色差，确保成像质量。

Description

一种微型鱼眼镜头

技术领域

本实用新型涉及镜头技术领域，具体涉及一种微型鱼眼镜头。

背景技术

鱼眼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”，目前鱼眼镜头已广泛应用于VR相机、安防监控、视讯会议、无人机、车载等领域，因此，对鱼眼镜头的要求也越来越高。

但现有的鱼眼镜头至少存在以下不足：

1、现有的鱼眼镜头，普遍像素不高、分辨率不足，边缘图像更差。

2、现有的鱼眼镜头，多蓝紫边矫正不足，在视场边缘或视场内明暗对比的边缘会出现蓝紫边色差，影响成像质量。

3、现有的鱼眼镜头，为了矫正各种像差，大多TTL冗长，光学结构复杂。

4、现有的鱼眼镜头，由于视场角大，第一片镜片口径通常较大，影响实际装配使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微型鱼眼镜头，以至少解决上述问题的其一。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种微型鱼眼镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第七透镜；所述第一透镜至第七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；

所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、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凹面、像侧面为凹面；

所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；

所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、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、像侧面为凸面；

所述第七透镜具负屈光率，所述第七透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片。

优选地，该镜头符合下列条件式：

-3.5＜(f1/f)＜2.5，-2.5＜(f2/f)＜-1.5，2＜(f3/f)＜3，

1＜(f4/f)＜2，-4＜(f5/f)＜-2，1.5＜(f6/f)＜2.5，

-2.5＜(f7/f)＜-1.5，

其中，f为镜头的焦距值，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距值。

优选地，该镜头符合下列条件式：0.99＜|RD2/RD4|＜1.109，其中，RD2为第一透镜像侧面的曲率半径值，RD4为第二透镜像侧面的曲率半径值。

优选地，该镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第三透镜与第四透镜之间。

优选地，该镜头符合下列条件式：Vd4-Vd5＞30，其中，Vd4为第四透镜的色散系数，Vd5为第五透镜的色散系数。

优选地，所述第四透镜的像侧面与第五透镜的物侧面相互胶合，所述第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合。

优选地，该镜头符合下列条件式：-0.6＜f4/f5＜-0.45，其中，f4和f5分别第四透镜和第五透镜的焦距值。

优选地，该镜头符合下列条件式：TTL＜14.7mm，其中TTL为第一透镜到该成像面在光轴上的距离。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型采用130万像素设计，具有超高清的成像效果，成像画面清晰均匀，且边缘图像的成像质量好。

2、本实用新型针对可见光435nm进行消色差设计，可以确保视场边缘画面或视场内明暗对比的边缘画面不会出现蓝紫边色差，确保成像质量。

3、本实用新型镜头通光F/2.4，成像边缘照度大于45％，确保在弱光环境中使用时，也能拥有很好的画面亮度。

4、本实用新型镜片光学最大外径在10mm左右，在188°大视场角的情况下，使镜头外径尽可能的减小，同时，镜头TTL小于14.7mm，镜头整体结构紧凑，外径小，符合当下器件微型化的趋势，且能更好的适用于多种应用场所。

附图说明

图1为实施例一的光路图；

图2为实施例一中镜头在可见光435nm-656nm下的MTF曲线图；

图3为实施例一中镜头在可见光435nm-656nm下的离焦曲线图；

图4为实施例一镜头在可见光546nm下的横向色差曲线图；

图5为实施例一镜头在可见光546nm下的轴向色差曲线图；

图6为实施例一中镜头在可见光546nm下相对照度图；

图7为实施例二的光路图；

图8为实施例二中镜头在可见光435nm-656nm下的MTF曲线图；

图9为实施例二中镜头在可见光435nm-656nm下的离焦曲线图；

图10为实施例二镜头在可见光546nm下的横向色差曲线图；

图11为实施例二镜头在可见光546nm下的轴向色差曲线图；

图12为实施例二中镜头在可见光546nm下相对照度图；

图13为实施例三的光路图；

图14为实施例三中镜头在可见光435nm-656nm下的MTF曲线图；

图15为实施例三中镜头在可见光435nm-656nm下的离焦曲线图；

图16为实施例三镜头在可见光546nm下的横向色差曲线图；

图17为实施例三镜头在可见光546nm下的轴向色差曲线图；

图18为实施例三中镜头在可见光546nm下相对照度图；

图19为实施例四的光路图；

图20为实施例四中镜头在可见光435nm-656nm下的MTF曲线图；

图21为实施例四中镜头在可见光435nm-656nm下的离焦曲线图；

图22为实施例四镜头在可见光546nm下的横向色差曲线图；

图23为实施例四镜头在可见光546nm下的轴向色差曲线图；

图24为实施例四中镜头在可见光546nm下相对照度图。

附图标记说明：

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、光阑8、保护玻璃9。

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。

在本说明书中所说的「透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指该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(lensdatasheet)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微型鱼眼镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第七透镜；所述第一透镜至第七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；

所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、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凹面、像侧面为凹面；

所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；

所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、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、像侧面为凸面；

所述第七透镜具负屈光率，所述第七透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片。

优选地，该镜头符合下列条件式：

-3.5＜(f1/f)＜2.5，-2.5＜(f2/f)＜-1.5，2＜(f3/f)＜3，

1＜(f4/f)＜2，-4＜(f5/f)＜-2，1.5＜(f6/f)＜2.5，

-2.5＜(f7/f)＜-1.5，

其中，f为镜头的焦距值，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距值。

优选地，该镜头符合下列条件式：0.99＜|RD2/RD4|＜1.109，其中，RD2为第一透镜像侧面的曲率半径值，RD4为第二透镜像侧面的曲率半径值，两透镜像侧面具有基本相同的曲率半径时，光线球差及其它高级像差能够进行合理分配，进而降低两组镜片的公差敏感性。

优选地，该镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第三透镜与第四透镜之间。

优选地，该镜头符合下列条件式：Vd4-Vd5＞30，其中，Vd4为第四透镜的色散系数，Vd5为第五透镜的色散系数。

优选地，所述第四透镜的像侧面与第五透镜的物侧面相互胶合，所述第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合。

优选地，该镜头符合下列条件式：-0.6＜f4/f5＜-0.45，其中，f4和f5分别第四透镜和第五透镜的焦距值，通过合理分配第四透镜、第五透镜的光焦度比值，能够很好的矫正镜头的轴上和轴外色差，提升像质。

优选地，该镜头符合下列条件式：TTL＜14.7mm，其中TTL为第一透镜到该成像面在光轴上的距离。

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

参考图1所示，本实施例公开了一种微型鱼眼镜头，从物侧A1至像侧A2沿一光轴依次包括第一透镜1至第七透镜7；所述第一透镜1至第七透镜7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；

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、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的物侧面为凹面、像侧面为凹面；

所述第三透镜3具正屈光率，所述第三透镜3的物侧面为凸面、像侧面为凸面；

所述第四透镜4具正屈光率，所述第四透镜4的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

所述第五透镜5具负屈光率，所述第五透镜5的物侧面为凹面、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、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的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片，在本实施例中，所述第四透镜4的像侧面与第五透镜5的物侧面相互胶合，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，所述光阑8设置在所述第三透镜3与第四透镜4之间。

本具体实施例的详细光学数据如表1所示。

表1实施例一的详细光学数据

本具体实施例中，镜头适用于1/3.8”sensor，镜头的焦距f＝1.546mm，DFOV在188°左右，通光为F/2.4左右。

本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图1；可见光不同焦距的MTF曲线图请参阅图2，从图上可以看出对传函管控好，解析度高，在使用时的空间频率167lp/mm的MTF值仍接近0.3，满足画面清晰度的需求；可见光的离焦曲线图请参阅图3，从图中可以看出离焦范围为-0.01mm～0.01mm，镜头在可见光下的离焦量小；横向色差请参阅图4，轴向色差请参阅图5，可以看出，镜头采用可见光五波长设计，充分考虑了紫光(435nm)的影响，对紫光进行消色差设计，使镜头的色彩还原性高，不会出现蓝紫边色差；可见光下相对照度图请参阅图6，从图中可以看出，边缘视场的相对照度大于45％，相对照度曲线下降平缓，改善了传统鱼眼镜头边缘相对照度偏低的弱点。

实施例二

配合图7至图12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大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。

本具体实施例的详细光学数据如表2所示。

表2实施例二的详细光学数据

本具体实施例中，镜头适用于1/3.8”sensor，镜头的焦距f＝1.543mm，DFOV在188°左右，通光为F/2.4左右。

本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图7；可见光不同焦距的MTF曲线图请参阅图8，从图上可以看出对传函管控好，解析度高，在使用时的空间频率167lp/mm的MTF值仍接近0.3，满足画面清晰度的需求；可见光的离焦曲线图请参阅图9，从图中可以看出离焦范围为-0.01mm～0.01mm，镜头在可见光下的离焦量小；横向色差请参阅图10，轴向色差请参阅图11，可以看出，镜头采用可见光五波长设计，充分考虑了紫光(435nm)的影响，对紫光进行消色差设计，使镜头的色彩还原性高，不会出现蓝紫边色差；可见光下相对照度图请参阅图12，从图中可以看出，边缘视场的相对照度大于45％，相对照度曲线下降平缓，改善了传统鱼眼镜头边缘相对照度偏低的弱点。

实施例三

配合图13至图18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大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。

本具体实施例的详细光学数据如表3所示。

表3实施例三的详细光学数据

本具体实施例中，镜头适用于1/3.8”sensor，镜头的焦距f＝1.548mm，DFOV在188°左右，通光为F/2.4左右。

本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图13；可见光不同焦距的MTF曲线图请参阅图14，从图上可以看出对传函管控好，解析度高，在使用时的空间频率167lp/mm的MTF值仍接近0.3，满足画面清晰度的需求；可见光的离焦曲线图请参阅图15，从图中可以看出离焦范围为-0.01mm～0.01mm，镜头在可见光下的离焦量小；横向色差请参阅图16，轴向色差请参阅图17，可以看出，镜头采用可见光五波长设计，充分考虑了紫光(435nm)的影响，对紫光进行消色差设计，使镜头的色彩还原性高，不会出现蓝紫边色差；可见光下相对照度图请参阅图18，从图中可以看出，边缘视场的相对照度大于45％，相对照度曲线下降平缓，改善了传统鱼眼镜头边缘相对照度偏低的弱点。

实施例四

配合图19至图24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大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。

本具体实施例的详细光学数据如表4所示。

表4实施例四的详细光学数据

本具体实施例中，镜头适用于1/3.8”sensor，镜头的焦距f＝1.547mm，DFOV在188°左右，通光为F/2.4左右。

本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图19；可见光不同焦距的MTF曲线图请参阅图20，从图上可以看出对传函管控好，解析度高，在使用时的空间频率167lp/mm的MTF值仍接近0.2，满足画面清晰度的需求；可见光的离焦曲线图请参阅图21，从图中可以看出离焦范围为-0.01mm～0.01mm，镜头在可见光下的离焦量小；横向色差请参阅图22，轴向色差请参阅图23，可以看出，镜头采用可见光五波长设计，充分考虑了紫光(435nm)的影响，对紫光进行消色差设计，使镜头的色彩还原性高，不会出现蓝紫边色差；可见光下相对照度图请参阅图24，从图中可以看出，边缘视场的相对照度大于45％，相对照度曲线下降平缓，改善了传统鱼眼镜头边缘相对照度偏低的弱点。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种微型鱼眼镜头，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七透镜；所述第一透镜至第七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；

所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、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凹面、像侧面为凹面；

所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；

所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、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、像侧面为凸面；

所述第七透镜具负屈光率，所述第七透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片。

2.如权利要求1所述的一种微型鱼眼镜头，其特征在于，符合下列条件式：

-3.5＜(f1/f)＜2.5，-2.5＜(f2/f)＜-1.5，2＜(f3/f)＜3，

1＜(f4/f)＜2，-4＜(f5/f)＜-2，1.5＜(f6/f)＜2.5，

-2.5＜(f7/f)＜-1.5，

其中，f为镜头的焦距值，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距值。

3.如权利要求1所述的一种微型鱼眼镜头，其特征在于，符合下列条件式：0.99＜|RD2/RD4|＜1.109，其中，RD2为第一透镜像侧面的曲率半径值，RD4为第二透镜像侧面的曲率半径值。

4.如权利要求1所述的一种微型鱼眼镜头，其特征在于，还包括光阑，所述光阑设置在所述第三透镜与第四透镜之间。

5.如权利要求1所述的一种微型鱼眼镜头，其特征在于，符合下列条件式：Vd4-Vd5＞30，其中，Vd4为第四透镜的色散系数，Vd5为第五透镜的色散系数。

6.如权利要求1所述的一种微型鱼眼镜头，其特征在于，所述第四透镜的像侧面与第五透镜的物侧面相互胶合，所述第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合。

7.如权利要求1所述的一种微型鱼眼镜头，其特征在于，符合下列条件式：-0.6＜f4/f5＜-0.45，其中，f4和f5分别第四透镜和第五透镜的焦距值。

8.如权利要求1所述的一种微型鱼眼镜头，其特征在于，符合下列条件式：TTL＜14.7mm，其中TTL为第一透镜到该成像面在光轴上的距离。

Images