CN216956502U - 一种鱼眼镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种鱼眼镜头,包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;其中,第一透镜具有负光焦度,第二透镜具有负光焦度,第三透镜具有正光焦度;第四透镜具有正光焦度,第五透镜具有正光焦度,第六透镜具有正光焦度。本实用新型提供的鱼眼镜头,仅采用六枚透镜,减小了镜头长度和体积,降低了成本和重量;同时,通过合理搭配各个透镜的光焦度,确保前后透镜的入射角的均衡性,具有较小的CRA,满足较高分辨率的成像清晰度的要求。
Description
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
鱼眼镜头作为超广角镜头中的一种特殊镜头,且可以看到超出人眼所能看到的范围,使得其在场景监视、机器人导航、车载、微小智能系统及工程测量等领域得到快速发展。
现有技术中,为了实现更大的视场角,可通过增加透镜数量来提高分辨率,导致鱼眼镜头具有较大的体积、较高的成本高的缺陷,不利于其在狭小空间的拍摄需求;同时,为了达到更高的靶面,往往会牺牲鱼眼镜头的主光线角度(ChiefRay Angle,CRA),导致成像时对比度下降,出现偏色现象。
因此,如何在使鱼眼镜头具有较小体积的前提下,满足高质量的成像需求,成为当前亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种鱼眼镜头,以使鱼眼镜头具有小体积、总长短、CRA小、照度高、超广角、成本低、以及高成像质量的特点。
本实用新型实施例提供了一种鱼眼镜头,包括:沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;
其中,所述第一透镜具有负光焦度,所述第二透镜具有负光焦度,所述第三透镜具有正光焦度;所述第四透镜具有正光焦度,所述第五透镜具有正光焦度,所述第六透镜具有正光焦度。
可选的,所述第一透镜和所述第三透镜为球面透镜;所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、以及所述第六透镜均为非球面透镜。
可选的,所述第一透镜和所述第二透镜均为凹面朝向像方的弯月形透镜。
可选的,所述第一透镜的光焦度为φ1,所述第二透镜的光焦度为φ2,所述第三透镜的光焦度为φ3,所述第四透镜的光焦度为φ4,所述第五透镜的光焦度为φ5,所述第六透镜的光焦度为φ6,其中:
-1.067≤φ1/N≤-0.001;
-1.473≤φ2/N≤-0.005;
0.018≤φ3/N≤1.103;
0.034≤(φ4+φ5)/N≤1.075;
0.005≤φ6/N≤1.381;
N为所述鱼眼镜头的入瞳直径。
可选的,所述第一透镜的折射率为n1,所述第一透镜的阿贝数为v1,所述第三透镜的折射率为n3,所述第三透镜的阿贝数为v3,所述第四透镜的折射率为n4,所述第四透镜的阿贝数为v4,所述第五透镜的折射率为n5,所述第五透镜的阿贝数为v5,其中:
1.40≤n1≤2.01,32.5≤v1≤81.0;
1.60≤n3≤2.01,17.0≤v3≤57.0;
1.48≤n4≤1.70,19.0≤v4≤60.0;
1.50≤n5≤1.70,17.0≤v5≤56.0。
可选的,所述鱼眼镜头的光学总长TTL与所述鱼眼镜头的焦距f满足:0.03≤f/TTL≤0.2。
可选的,所述鱼眼镜头的光圈满足:1.4≤F≤2.2。
可选的,所述鱼眼镜头的视场角FOV与所述鱼眼镜头的像面直径IH满足:0.01≤IH/FOV≤0.06。
可选的,所述鱼眼镜头的F-Theta畸变大于或等于0。
可选的,所述鱼眼镜头还包括光阑,位于所述第三透镜和所述第四透镜之间。
本实用新型实施例提供的鱼眼镜头,采用六枚透镜组成,透镜数量较少,从而有助于减小镜头长度和体积,降低成本和减小重量;同时,通过合理搭配各个透镜的光焦度,确保前后透镜的入射角的均衡性,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,使其具有较小的CRA,较高的照度,满足较高分辨率的成像清晰度的要求。
附图说明
图1为本实用新型实施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中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中一种鱼眼镜头的光线光扇图;
图4为本实用新型实施例中一种鱼眼镜头的点列图;
图5为本实用新型实施例中一种鱼眼镜头的场曲畸变图;
图6为本实用新型实施例中一种鱼眼镜头的CRA图;
图7为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的轴向像差曲线图;
图8为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的光线光扇图;
图9为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的点列图;
图10为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的场曲畸变图;
图11为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的CRA图;
图12为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的轴向像差曲线图;
图13为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的光线光扇图;
图14为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的点列图;
图15为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的场曲畸变图;
图16为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的CRA图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
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鱼眼镜头包括沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50和第六透镜60;其中,第一透镜10具有负光焦度,第二透镜20具有负光焦度,第三透镜30具有正光焦度;第四透镜40具有正光焦度,第五透镜50具有正光焦度,第六透镜60具有正光焦度。
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),也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)。
在本实施例中,可以将鱼眼镜头的各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内,通过设置第一透镜10和第二透镜20为负光焦度透镜,起到控制光学系统光线入射角的作用;同时,通过将第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、以及第六透镜60设置为正光焦度,以实现鱼眼镜头中各透镜光焦度的合理分配,确保前后透镜的入射角的均衡性,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,使其具有较小的CRA,较高的照度,满足较高分辨率的成像清晰度的要求,例如可以满足5MP高清像质的需求。
进一步的,设置第一透镜10的光焦度φ1,第二透镜20的光焦度φ2,第三透镜30的光焦度φ3,第四透镜40的光焦度φ4,第五透镜50的光焦度φ5,第六透镜60的光焦度φ6,以及鱼眼镜头的入瞳直径N满足:
-1.067≤φ1/N≤-0.001;
-1.473≤φ2/N≤-0.005;
0.018≤φ3/N≤1.103;
0.034≤(φ4+φ5)/N≤1.075;
0.005≤φ6/N≤1.381;
如此,通过合理分配各透镜的光焦度,在满足小体积、总长短、CRA小、照度高、视场角广的前提下,能够确保前后透镜的入射角的均衡性,降低镜头的敏感性,提高生产的可能性。
作为一个可选的实施例,第三透镜30可采用具有较高折射率的透镜,以起到限制光圈,降低公差敏感度的作用。
示例性的,第一透镜10的折射率n1、第三透镜30的折射率n3、第四透镜40的折射率n4、以及第五透镜50的折射率n5,满足:
1.40≤n1≤2.01;
1.60≤n3≤2.01;
1.48≤n4≤1.70;
1.50≤n5≤1.70;
相应的,第一透镜10的阿贝数v1、第三透镜30的阿贝数v3、第四透镜40的阿贝数v4、以及第五透镜50的阿贝数v5,满足:
32.5≤v1≤81.0;
17.0≤v3≤57.0;
19.0≤v4≤60.0;
17.0≤v5≤56.0。
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,保证前后透镜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10和第三透镜30为球面透镜;第二透镜20、第四透镜40、第五透镜50、以及第六透镜60均为非球面透镜。
其中,由于非球面透镜通常为塑料材质,球面透镜的常为玻璃材质,使得非球面透镜的成本远低于球面透镜的成本。本发明实施例提供的鱼眼镜头中,通过采用玻璃球面镜片和塑料非球面透镜混合的方法,确保定焦镜头性能的同时保证镜片成本低、易加工,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。
作为一可选的实施例,第一透镜10和第二透镜20均为凹面朝向像方的弯月形透镜。其中,通过设置第一透镜10和第二透镜20均为弯月透镜,能够起到缓解光线入射角平衡公差的作用,且满足超广视场角的使用需求,例如视场角可以达到200°。
在一可选的实施例中,第三透镜30朝向像方一侧的表面和朝向物方一侧的表面均为凸面的双凸形透镜。第四透镜40与第五透镜50构成胶合透镜,以可有效减小第四透镜40和第五透镜50间的空气间隔,从而减小镜头总长;此外,胶合透镜可用于最大限度地减少色差或消除色差,使得鱼眼镜头的各种像差可得到充分校正,在结构紧凑的前提下,可提高分辨率,优化畸变、CRA等光学性能,并可减少镜片间反射引起光量损失,提升照度,从而改善像质、提升镜头成像的清晰度。另外,胶合透镜的使用还可减少两个镜片之间的组装部件,简化镜头制造过程中的装配程序,降低成本,并降低镜片单元因在组装过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。
可选的,鱼眼镜头的光学总长TTL与鱼眼镜头的焦距f满足:0.03≤f/TTL≤0.2。通过合理设置鱼眼镜头的焦距与鱼眼镜头的光学总长之间的关系,可以保证整个鱼眼镜头结构紧凑,鱼眼镜头集成度高,满足超广视场角的使用需求。
可选的,鱼眼镜头的光圈满足:1.4≤F≤2.2。如此。可满足较大光通过量,从而满足高照度条件下的监控需求。
可选的,鱼眼镜头的视场角FOV与鱼眼镜头的像面直径IH满足:0.01≤IH/FOV≤0.06。通过合理设置鱼眼镜头的像面直径IH与视场角FOV的比值,能够使得该鱼眼镜头具有较小尺寸的前提下,满足较大视场角的需求。其中,鱼眼镜头的视场角FOV例如可以为大于或等于200°。
可选的,鱼眼镜头的F-Theta畸变大于或等于0。
其中,由于鱼眼镜头需要用投影方式将图像还原,镜头边缘的图像的畸变需要还原矫正,边缘的分辨率会随着下降,为使得边缘效果经过还原矫正后,分辨率与中心相当,可将边缘的每度的分辨率较中心要高,即镜头的F-Theta畸变需要为正值。
在一可选的实施例中,鱼眼镜头还包括光阑70,位于第三透镜30和第四透镜40之间。通过设置光阑可以调节光束的传播方向,有利于提高成像质量。
本发明实施例提供的鱼眼镜头,通过将第一透镜、第二透镜设置为负光焦度,起到控制光学系统中光线入射角的作用;通过使第三透镜采用较高折射率的透镜,能够起到限制光圈,降低公差敏感度的作用;将第四透镜和第五透镜组成胶合透镜,能够起到矫正色差的作用;采用球面和非球面组合的方式,能够在起到矫正所有高级像差的作用的前提下,降低成本,保证鱼眼镜头在高低温环境下仍可正常使用;同时,鱼眼镜头中各透镜的折射率和光焦度按照一定比例分配,保证前后透镜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。此外,通过合理分配各透镜的焦距,有利于像差的矫正,保证该镜头具有较高的解像力。通过以上六个透镜组成的鱼眼镜头,具有体积小、总长短、CRA小、照度高、视场角达到200°的特点,且F-Theta畸变≥0,可以满足5MP高清像质需求。
作为一种可行的实施方式,下面对鱼眼镜头中各个透镜的光焦度、折射率、阿贝数、表面类型、曲率半径、厚度等分别进行示例性的说明。表1为图1对应的鱼眼镜头的一种具体参数,表2为图1对应的鱼眼镜头的一种光学物理参数的设计值。
表1鱼眼镜头的一种具体参数
实施例一 | 下限 | 上限 | |
φ1/N | -0.167 | -1.067 | -0.001 |
φ2/N | -0.570 | -1.473 | -0.005 |
φ3/N | 0.253 | 0.018 | 1.103 |
(φ4+φ5)/N | 0.289 | 0.034 | 1.075 |
φ6/N | 0.403 | 0.005 | 1.381 |
n1 | 1.80 | 1.40 | 2.01 |
n3 | 1.95 | 1.60 | 2.01 |
n4 | 1.54 | 1.48 | 1.70 |
n5 | 1.64 | 1.50 | 1.70 |
v1 | 46.6 | 32.5 | 81.0 |
v3 | 17.9 | 17.0 | 57.0 |
v4 | 55.7 | 19.0 | 60.0 |
v5 | 23.5 | 17.0 | 56.0 |
本实施例的鱼眼镜头的焦距f=1.15,光圈F=2.0,光学总长TTL≤17.45mm,视场角FOV≥168°,CRA=9.9°,0≤F-Theat畸变≤35.5%,像面直径IH=4.6mm。
表2鱼眼镜头的一种光学物理参数的设计值
其中,面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号,例如,面序号1代表第一透镜10的物侧面,面序号2代表第一透镜10的像侧面,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,其中“PL”代表该表面为平面,曲率半径为无穷大;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);nd为折射率,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;vd为阿贝数,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;k系数代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
在上述实施例的基础上,非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定,但不仅限于以下表示方法:
其中,z为非球面Z向的轴向矢高;r为非球面的高度;c为拟合球面的曲率,数值上为曲率半径的倒数;k为拟合圆锥系数;A、B、C、D、E、F、G为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数。表3为图1对应的鱼眼镜头的一种非球面系数设计值。
表3鱼眼镜头的一种非球面系数设计值
序号 | A | B | C | D | E |
3 | -3.17E-04 | -2.04E-05 | -4.86E-07 | 4.07E-08 | 0.00E+00 |
4 | -7.12E-03 | -7.28E-04 | -8.60E-05 | 2.19E-06 | -4.95E-06 |
8 | -2.57E-03 | -8.49E-04 | -1.30E-03 | 3.30E-04 | 4.99E-04 |
9 | -3.84E-02 | 1.85E-02 | 3.32E-03 | 3.83E-03 | 8.43E-04 |
10 | -4.93E-03 | -1.19E-04 | 5.69E-04 | 1.08E-04 | -3.67E-05 |
11 | -3.35E-03 | -1.76E-03 | -1.02E-04 | 4.85E-05 | -6.14E-06 |
12 | 1.14E-02 | 3.50E-05 | -2.74E-04 | -3.38E-05 | 9.25E-06 |
其中,-3.17E-04表示面序号为3的系数A为-3.17×10-4。
图2为本实用新型实施例中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中一种鱼眼镜头的光线光扇图;图4为本实用新型实施例中一种鱼眼镜头的点列图;图5为本实用新型实施例中一种鱼眼镜头的场曲畸变图;图6为本实用新型实施例中一种鱼眼镜头的CRA图;其中,由图2-图6可知,本实用新型实施例提供的鱼眼镜头具有体积小、总长短、CRA小、照度高、视场角达到168°的特点,且F-Theta畸变≥0,可以满足5MP高清像质需求。
作为另一种可行的实施方式,下面对鱼眼镜头中各个透镜的光焦度、折射率、阿贝数、表面类型、曲率半径、厚度等分别进行示例性的说明。表4为图1对应的鱼眼镜头的另一种具体参数,表5为图1对应的鱼眼镜头的另一种光学物理参数的设计值。
表4鱼眼镜头的另一种具体参数
实施例二 | 下限 | 上限 | |
φ1/N | -0.159 | -1.067 | -0.001 |
φ2/N | -0.533 | -1.473 | -0.005 |
φ3/N | 0.237 | 0.018 | 1.103 |
(φ4+φ5)/N | 0.290 | 0.034 | 1.075 |
φ6/N | 0.350 | 0.005 | 1.381 |
n1 | 1.53 | 1.40 | 2.01 |
n3 | 2.00 | 1.60 | 2.01 |
n4 | 1.54 | 1.48 | 1.70 |
n5 | 1.64 | 1.50 | 1.70 |
v1 | 60.0 | 32.5 | 81.0 |
v3 | 17.0 | 17.0 | 57.0 |
v4 | 55.7 | 19.0 | 60.0 |
v5 | 21.9 | 17.0 | 56.0 |
本实施例的鱼眼镜头的焦距f=1.23,光圈F=2.0,光学总长TTL≤17.50mm,视场角FOV≥200°,CRA=9.9°,0≤F-Theat畸变≤15.8%,像面直径IH=4.6mm。
表5鱼眼镜头的另一种光学物理参数的设计值
其中,面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号,例如,面序号1代表第一透镜10的物侧面,面序号2代表第一透镜10的像侧面,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,其中“PL”代表该表面为平面,曲率半径为无穷大;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);nd为折射率,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;vd为阿贝数,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;k系数代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
在上述实施例的基础上,非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定,但不仅限于以下表示方法:
其中,z为非球面Z向的轴向矢高;r为非球面的高度;c为拟合球面的曲率,数值上为曲率半径的倒数;k为拟合圆锥系数;A、B、C、D、E、F、G为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数。表6为图1对应的鱼眼镜头的另一种非球面系数设计值。
表6鱼眼镜头的另一种非球面系数设计值
序号 | A | B | C | D | E |
3 | -6.76E-04 | -8.34E-06 | 4.91E-07 | 6.12E-09 | -5.86E-10 |
4 | -6.21E-03 | 1.30E-04 | -5.17E-05 | -9.44E-06 | 6.59E-07 |
8 | -4.16E-03 | -1.32E-04 | -4.47E-04 | 4.16E-04 | -3.14E-04 |
9 | 2.13E-04 | -1.43E-03 | 4.50E-03 | 2.74E-03 | -4.02E-05 |
10 | -4.31E-03 | -2.87E-04 | 4.84E-04 | 8.96E-05 | -2.21E-05 |
11 | -4.99E-03 | -1.36E-03 | -4.21E-05 | 4.53E-05 | -8.17E-06 |
12 | 6.54E-03 | -4.79E-05 | -1.24E-04 | -1.17E-05 | 3.35E-06 |
其中,-6.76E-04表示面序号为3的系数A为-6.76×10-4。
图7为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的轴向像差曲线图;图8为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的光线光扇图;图9为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的点列图;图10为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的场曲畸变图;图11为本实用新型实施例中另一种鱼眼镜头的CRA图;其中,由图7-图11可知,本实用新型实施例提供的鱼眼镜头具有体积小、总长短、CRA小、照度高、视场角达到200°的特点,且F-Theta畸变≥0,可以满足5MP高清像质需求。
作为又一种可行的实施方式,下面对鱼眼镜头中各个透镜的光焦度、折射率、阿贝数、表面类型、曲率半径、厚度等分别进行示例性的说明。表7为图1对应的鱼眼镜头的又一种具体参数,表8为图1对应的鱼眼镜头的又一种光学物理参数的设计值。
表7鱼眼镜头的又一种具体参数
实施例三 | 下限 | 上限 | |
φ1/N | -0.132 | -1.067 | -0.001 |
φ2/N | -0.422 | -1.473 | -0.005 |
φ3/N | 0.206 | 0.018 | 1.103 |
(φ4+φ5)/N | 0.264 | 0.034 | 1.075 |
φ6/N | 0.325 | 0.005 | 1.381 |
n1 | 1.54 | 1.40 | 2.01 |
n3 | 2.00 | 1.60 | 2.01 |
n4 | 1.54 | 1.48 | 1.70 |
n5 | 1.65 | 1.50 | 1.70 |
v1 | 59.9 | 32.5 | 81.0 |
v3 | 20.7 | 17.0 | 57.0 |
v4 | 58.0 | 19.0 | 60.0 |
v5 | 20.0 | 17.0 | 56.0 |
本实施例的鱼眼镜头的焦距f=1.16,光圈F=1.6,光学总长TTL≤17.35mm,视场角FOV≥200°,CRA=9.3°,0≤F-Theat畸变≤20%,像面直径IH=4.6mm。
表8鱼眼镜头的又一种光学物理参数的设计值
其中,面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号,例如,面序号1代表第一透镜10的物侧面,面序号2代表第一透镜10的像侧面,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,其中“PL”代表该表面为平面,曲率半径为无穷大;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);nd为折射率,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;vd为阿贝数,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;k系数代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
在上述实施例的基础上,非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定,但不仅限于以下表示方法:
其中,z为非球面Z向的轴向矢高;r为非球面的高度;c为拟合球面的曲率,数值上为曲率半径的倒数;k为拟合圆锥系数;A、B、C、D、E、F、G为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数。表9为图1对应的鱼眼镜头的由一种非球面系数设计值。
表9鱼眼镜头的又一种非球面系数设计值
序号 | A | B | C | D | E |
3 | -8.32E-04 | -1.48E-05 | 4.96E-07 | 1.80E-08 | -1.22E-09 |
4 | -7.27E-03 | 2.30E-04 | -5.63E-05 | -1.30E-05 | 1.07E-06 |
8 | -6.31E-03 | -7.38E-04 | -4.51E-04 | 5.33E-04 | -2.22E-04 |
9 | 8.30E-03 | -2.02E-04 | 1.97E-04 | 2.77E-04 | 2.92E-04 |
10 | -2.08E-03 | -2.08E-04 | 1.49E-04 | 4.31E-05 | 2.51E-07 |
11 | -5.55E-03 | -1.38E-03 | -6.39E-05 | 4.30E-05 | -7.21E-06 |
12 | 5.71E-03 | -3.59E-05 | -1.07E-04 | -9.53E-06 | 3.27E-06 |
其中,-8.32E-04表示面序号为3的系数A为-8.32×10-4。
图12为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的轴向像差曲线图;图13为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的光线光扇图;图14为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的点列图;图15为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的场曲畸变图;图16为本实用新型实施例中又一种鱼眼镜头的CRA图;其中,由图12-图16可知,本实用新型实施例提供的鱼眼镜头具有体积小、总长短、CRA小、照度高、视场角达到200°的特点,且F-Theta畸变≥0,可以满足5MP高清像质需求。
综上所述,本发明实施例提供的鱼眼镜头,具有超大视场角,高清像质,设计采用六片式结构,在成本较低的情况下,达到5MP像质需求,采用玻塑混合的结构能够满足-30℃-80℃环境下不跑焦的需求。
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:沿光轴从物方至像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;
其中,所述第一透镜具有负光焦度,所述第二透镜具有负光焦度,所述第三透镜具有正光焦度;所述第四透镜具有正光焦度,所述第五透镜具有正光焦度,所述第六透镜具有正光焦度。
2.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第三透镜为球面透镜;所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、以及所述第六透镜均为非球面透镜。
3.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜均为凹面朝向像方的弯月形透镜。
4.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜的光焦度为φ1,所述第二透镜的光焦度为φ2,所述第三透镜的光焦度为φ3,所述第四透镜的光焦度为φ4,所述第五透镜的光焦度为φ5,所述第六透镜的光焦度为φ6,其中:
-1.067≤φ1/N≤-0.001;
-1.473≤φ2/N≤-0.005;
0.018≤φ3/N≤1.103;
0.034≤(φ4+φ5)/N≤1.075;
0.005≤φ6/N≤1.381;
N为所述鱼眼镜头的入瞳直径。
5.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,所述第一透镜的阿贝数为v1,所述第三透镜的折射率为n3,所述第三透镜的阿贝数为v3,所述第四透镜的折射率为n4,所述第四透镜的阿贝数为v4,所述第五透镜的折射率为n5,所述第五透镜的阿贝数为v5,其中:
1.40≤n1≤2.01,32.5≤v1≤81.0;
1.60≤n3≤2.01,17.0≤v3≤57.0;
1.48≤n4≤1.70,19.0≤v4≤60.0;
1.50≤n5≤1.70,17.0≤v5≤56.0。
6.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述鱼眼镜头的光学总长TTL与所述鱼眼镜头的焦距f满足:0.03≤f/TTL≤0.2。
7.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满足:1.4≤F≤2.2。
8.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与所述鱼眼镜头的像面直径IH满足:0.01≤IH/FOV≤0.06。
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F-Theta畸变大于或等于0。
10.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,还包括:光阑,位于所述第三透镜和所述第四透镜之间。
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