CN215895100U

CN215895100U - 一种210°高清鱼眼镜头

Info

Publication number: CN215895100U
Application number: CN202122473110.8U
Authority: CN
Inventors: 邓莉芬; 上官秋和; 李可
Original assignee: Xiamen Leading Optics Co Ltd
Current assignee: Xiamen Leading Optics Co Ltd
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2021-10-14
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2031-10-14

Abstract

本实用新型公开了一种210°高清鱼眼镜头，其包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜，第一透镜至第七透镜各自包括一物侧面以及一像侧面；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，其中，第四透镜和第六透镜均采用折射率温度系数dn/dt为负值的光学玻璃。本实用新型使鱼眼镜头中心视场到边缘视场都可实现高分辨率，输出高清图像，有利于拼接；可以实现镜头在‑40℃～85℃的高低温环境下工作时不失焦，实现镜头的无热化设计。

Description

一种210°高清鱼眼镜头

技术领域

本实用新型涉及镜头技术领域，具体涉及一种210°高清鱼眼镜头。

背景技术

鱼眼镜头是一种极端的广角镜头，为使镜头达到最大的摄影视角，这种摄影镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出，与鱼的眼睛颇为相似，“鱼眼镜头”因此而得名。鱼眼镜头因具有超大视场，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，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、一般鱼眼镜头解像力差，特别在边缘区域，图像质量下降明显，不适合拼接。

2、一般鱼眼镜头高低温容易造成失焦。

3、一般鱼眼镜头色差严重，色彩还原不好。

4、一般鱼眼镜头体积较大，且相对笨重。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种210°高清鱼眼镜头，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210°高清鱼眼镜头，从物侧至像侧沿一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、第六透镜及第七透镜，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凸面、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凸面、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，其中，所述第四透镜和第六透镜均采用折射率温度系数dn/dt为负值的光学玻璃。

优选地，该镜头符合下列条件式：Nd1＞1.8，其中，Nd1为第一透镜的折射率。

优选地，该镜头符合下列条件式：0.8＜∣f1/f3∣＜2，其中，f1为第一透镜的焦距值，f3为第三透镜的焦距值。

优选地，该镜头符合下列条件式：Nd3＞1.7，其中，Nd3为第三透镜的折射率。

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，所述第四透镜的像侧面与第五透镜的物侧面相互胶合，并符合下列条件式：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，所述第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合，并符合下列条件式：Vd6-Vd7＞40，其中，Vd6为第六透镜的色散系数，Vd7为第七透镜的色散系数。

优选地，该镜头符合下列条件式：0.8＜T2＜1,0.5＜T3＜2.5,T5＜1,T7＜1，其中，T2为第二透镜的中心厚度，T3为第三透镜的中心厚度，T5为第五透镜的中心厚度，T7为第七透镜的中心厚度。

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、本实用新型沿物侧至像侧方向采用七片透镜，并通过对各个透镜的屈光率以及面型的排列设计，使鱼眼镜头中心视场到边缘视场都可实现高分辨率，输出高清图像，有利于拼接。

2、本实用新型中第四透镜和第六透镜均采用折射率温度系数dn/dt为负值的光学玻璃，可以实现镜头在-40℃～85℃的高低温环境下工作时不失焦，实现镜头的无热化设计。

3、本实用新型进行消色差设计，latercolor小于3um,轴向色差控制在±0.05mm以内，具有较高的图像色彩还原性，可以实现低色差，更好解决拼接时的色彩差异问题。

4、本实用新型第一透镜采用高折射率材料，并通过合理控制镜片的厚度，使鱼眼镜头的体积小、外径小、重量轻。

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下的MTF曲线图；

图3为实施例一中镜头在可见光下的横向色差曲线图；

图4为实施例一中镜头在可见光下的纵向色差曲线图；

图5为实施例二的光路图；

图6为实施例二中镜头在可见光下的MTF曲线图；

图7为实施例二中镜头在可见光下的横向色差曲线图；

图8为实施例二中镜头在可见光下的纵向色差曲线图；

图9为实施例三的光路图；

图10为实施例三中镜头在可见光下的MTF曲线图；

图11为实施例三中镜头在可见光下的横向色差曲线图；

图12为实施例三中镜头在可见光下的纵向色差曲线图。

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、保护片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210°高清鱼眼镜头，从物侧至像侧沿一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、第六透镜及第七透镜，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；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片，其中，所述第四透镜和第六透镜均采用折射率温度系数dn/dt为负值的光学玻璃，可以实现镜头在-40℃～85℃的高低温环境下不失焦。

优选地，该镜头符合下列条件式：Nd1＞1.8，其中，Nd1为第一透镜的折射率，可以减小第一片镜片的外径，实现镜头的小型化。

优选地，该镜头符合下列条件式：0.8＜∣f1/f3∣＜2，其中，f1为第一透镜的焦距值，f3为第三透镜的焦距值，通过合理地配置镜片的光焦度，可以实现镜头的无热化。

优选地，该镜头符合下列条件式：Nd3＞1.7，其中，Nd3为第三透镜的折射率，高折射率的第三透镜可以提升镜头的分辨率。

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，光阑位置紧靠在第三透镜后，有利于减小前端镜头的尺寸。

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，并符合下列条件式：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，通过高低色散材料的结合，可以实现低色差，胶合镜片也有利于镜头的小型化，减小镜片公差，量产性高。

优选地，所述第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合，并符合下列条件式：Vd6-Vd7＞40，其中，Vd6为第六透镜的色散系数，Vd7为第七透镜的色散系数，通过高低色散材料的结合，可以实现低色差，胶合镜片也有利于镜头的小型化，减小镜片公差，量产性高。

优选地，该镜头符合下列条件式：0.8＜T2＜1,0.5＜T3＜2.5,T5＜1,T7＜1，其中，T2为第二透镜的中心厚度，T3为第三透镜的中心厚度，T5为第五透镜的中心厚度，T7为第七透镜的中心厚度，通过合理地控制镜片厚度，在满足性能下，使镜头更加小型化。

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210°高清鱼眼镜头，从物侧A1至像侧A2沿一光轴依次包括第一透镜1、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及第七透镜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的物侧面为凸面、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的物侧面为凸面、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，其中，所述第四透镜4和第六透镜6均采用折射率温度系数dn/dt为负值的光学玻璃。所述光阑8设置在所述第三透镜3与第四透镜4之间，当然，在其他实施例中，所述光阑8也可以设置在其他合适的位置。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。

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，镜头焦距为f＝1mm，光圈值为FNO＝2.2，视场角FOV＝210°，像高IMH＝3.2mm，总长TTL＝15.06mm。

本具体实施例中，镜头的光路图请参阅图1；镜头在可见光下的MTF曲线图请参阅图2，从图中可以看出，该款镜头的空间频率达200lp/mm时，全视场传递函数图像仍接近0.3，中心至边缘均匀度高，成像质量优良，镜头的分辨率高；镜头在可见光下的横向色差曲线图请参阅图3，从图中可以看出，在可见450-650nm宽光谱波段，latercolor小于3um,确保画面不会出现蓝紫边色差，具有较高的图像色彩还原性；镜头在可见光下的纵向色差曲线图请参阅图4，从图中可以看出，轴向色差控制在±0.05mm以内，对色彩的还原好、色彩的色差小，蓝紫边现象不明显。

实施例二

配合图5至图8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

序号	类型	曲率半径	厚度/间隔	材质	折射率	阿贝系数	焦距
								1	第一透镜	11.019	2.33	玻璃	1.911	35.256	-4.87
2		2.859	1.65
								3	第二透镜	14.352	0.51	玻璃	1.804	46.568	-2.23
4		1.580	2.06
								5	第三透镜	8.072	1.96	玻璃	1.740	28.291	3.89
6		-4.069	0.03
								7		Infinity	1.07
8	第四透镜	7.356	1.21	玻璃	1.593	68.346	2.35
								9	第五透镜	-1.622	0.50	玻璃	1.699	30.066	-4.97
10		-3.403	0.10
								11	第六透镜	3.919	1.38	玻璃	1.593	68.346	2.84
12	第七透镜	-2.590	0.50	玻璃	1.946	17.944	-2.84
								13		-57.498	0.55
14	保护片	Infinity	0.50	玻璃	1.517	64.212
								15		Infinity	0.58
16		Infinity

本具体实施例中，镜头焦距为f＝1mm，光圈值为FNO＝2.2，视场角FOV＝210°，像高IMH＝3.2mm，总长TTL＝14.94mm。

本具体实施例中，镜头的光路图请参阅图5；镜头在可见光下的MTF曲线图请参阅图6，从图中可以看出，该款镜头的空间频率达200lp/mm时，全视场传递函数图像仍接近0.3，中心至边缘均匀度高，成像质量优良，镜头的分辨率高；镜头在可见光下的横向色差曲线图请参阅图7，从图中可以看出，在可见450-650nm宽光谱波段，latercolor小于3um,确保画面不会出现蓝紫边色差，具有较高的图像色彩还原性；镜头在可见光下的纵向色差曲线图请参阅图8，从图中可以看出，轴向色差控制在±0.05mm以内，对色彩的还原好、色彩的色差小，蓝紫边现象不明显。

实施例三

配合图9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3所示。

表3实施例三的详细光学数据

序号	类型	曲率半径	厚度/间隔	材质	折射率	阿贝系数	焦距
								1	第一透镜	10.713	2.25	玻璃	1.910826	35.256	-5.14
2		2.945	1.71
								3	第二透镜	15.499	0.51	玻璃	1.804009	46.568	-2.26
4		1.610	2.23
								5	第三透镜	7.842	1.74	玻璃	1.805189	25.477	4.11
6		-5.254	0.03
								7		Infinity	0.66
8	第四透镜	14.467	1.32	玻璃	1.5928	68.346	2.24
								9	第五透镜	-1.418	0.50	玻璃	1.672702	32.179	-4.41
10		-3.083	0.10
								11	第六透镜	3.800	1.70	玻璃	1.5928	68.346	2.69
12	第七透镜	-2.305	0.50	玻璃	1.945958	17.944	-2.82
								13		-17.219	0.70
14	保护片	Infinity	0.50	玻璃	1.516797	64.212
								15		Infinity	0.46
16		Infinity

本具体实施例中，镜头焦距为f＝1mm，光圈值为FNO＝2.2，视场角FOV＝210°，像高IMH＝3.2mm，总长TTL＝14.91mm。

本具体实施例中，镜头的光路图请参阅图9；镜头在可见光下的MTF曲线图请参阅图10，从图中可以看出，该款镜头的空间频率达200lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于0.2，中心至边缘均匀度高，成像质量优良，镜头的分辨率高；镜头在可见光下的横向色差曲线图请参阅图11，从图中可以看出，在可见450-650nm宽光谱波段，latercolor小于3um,确保画面不会出现蓝紫边色差，具有较高的图像色彩还原性；镜头在可见光下的纵向色差曲线图请参阅图12，从图中可以看出，轴向色差控制在±0.05mm以内，对色彩的还原好、色彩的色差小，蓝紫边现象不明显。

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

1.一种210°高清鱼眼镜头，其特征在于，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜，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；

2.如权利要求1所述的一种210°高清鱼眼镜头，其特征在于，符合下列条件式：Nd1＞1.8，其中，Nd1为第一透镜的折射率。

3.如权利要求1所述的一种210°高清鱼眼镜头，其特征在于，符合下列条件式：0.8＜∣f1/f3∣＜2，其中，f1为第一透镜的焦距值，f3为第三透镜的焦距值。

4.如权利要求1所述的一种210°高清鱼眼镜头，其特征在于，符合下列条件式：Nd3＞1.7，其中，Nd3为第三透镜的折射率。

5.如权利要求1所述的一种210°高清鱼眼镜头，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。

6.如权利要求1所述的一种210°高清鱼眼镜头，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，并符合下列条件式：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。

7.如权利要求1所述的一种210°高清鱼眼镜头，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，并符合下列条件式：Vd6-Vd7＞40，其中，Vd6为第六透镜的色散系数，Vd7为第七透镜的色散系数。

8.如权利要求1所述的一种210°高清鱼眼镜头，其特征在于，符合下列条件式：0.8＜T2＜1,0.5＜T3＜2.5,T5＜1,T7＜1，其中，T2为第二透镜的中心厚度，T3为第三透镜的中心厚度，T5为第五透镜的中心厚度，T7为第七透镜的中心厚度。