CN218350609U - 一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，定义透镜邻近物面一侧的表面为物侧面，透镜邻近像面一侧的表面为像侧面，沿着镜头光轴由物侧到像侧依序包括：第一透镜，为具有负光焦度的玻璃透镜；第二透镜和第三透镜，为非球面塑料透；第四透镜，为具有正光焦度的玻璃透镜；第五透镜，为具有正光焦度的非球面塑料透镜；第六透镜，为具有负光焦度的非球面塑料透镜。该昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，采用2片球面玻璃和4片非球面塑料混合组合，可实现24小时全天候高清监控，在高温+80℃和低温‑40℃实拍画面清晰，在制造性上，各透镜不敏感，镜片面型简单容易制造，具有较高的性价比。

Description

一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头

技术领域

本实用新型涉及光学镜头领域，特别是涉及一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头。

背景技术

随着高分辨率的CCD、CMOS图像传感器的不断出现，该高分辨率的CCD、CMOS图像传感器被广泛应用于运动DV、安防监控、车载影像、VR相机等领域。另外，摄影录像系统对图像质量的要求也在不断提高。

鱼眼镜头具有大于或等于180度的视场角，因此利用鱼眼镜头构成的成像系统可以获得半球甚至超半球的场景图像。并且，随着现有的图像处理算法及AI技术的不断进步发展，鱼眼镜头的应用不断地增加并且变得多元化，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。

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

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，采用2片球面玻璃和4片非球面塑料混合组合，镜头具有大视场角条件下提供高清像质，并且在-40℃～+80℃的温度范围内能保持画面清晰，可实现24小时全天候高清监控。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，定义透镜邻近物面一侧的表面为物侧面，透镜邻近像面一侧的表面为像侧面，沿着镜头光轴由物侧到像侧依序设置：

第一透镜，所述第一透镜为具有负光焦度的玻璃透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

第二透镜，所述第二透镜为非球面塑料透镜，所述第二透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

第三透镜，所述第三透镜为非球面塑料透镜，所述第三透镜的物侧面为凹面；

第四透镜，所述第四透镜为具有正光焦度的玻璃透镜，所述第四透镜的像侧面为凸面；

第五透镜，所述第五透镜为具有正光焦度的非球面塑料透镜，所述第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；

第六透镜，所述第六透镜为具有负光焦度的非球面塑料透镜，所述第六透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面；

滤光片，所述滤光片设置在所述第六透镜的像侧面；

保护玻璃，所述保护玻璃集成在图像传感器上，所述保护玻璃设置在所述滤光片的像侧面；

图像采集元件，所述图像采集元件设置在所述保护玻璃的像侧面；

所述镜头还包括孔径光阑，所述孔径光阑位于所述第三透镜和所述第四透镜之间。

进一步地，所述镜头满足如下条件：

-3.27≤f1/f≤-1.69，

-413.98≤f2/f≤32.86，

-100≤f3/f≤38.10，

1.47≤f4/f≤1.93，

1.25≤f5/f≤2.86，

-2.41≤f6/f≤-1.42；

关系式中，f为镜头的总焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f6为第六透镜的焦距。

进一步地，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的焦距、折射率及曲率半径分别满足以下条件：

f1

-7.12～-3.88

ND1

1.50～1.55

R11

+8.60～+130.05

R12

+1.76～+2.60

f2

-944.6～+76.64

ND2

1.52～1.56

R21

-4.99～-2.22

R22

-10.25～-2.81

f3

-196.7～+86.9

ND3

1.52～1.56

R31

-9.22～-2.16

R32

-1095～+606.9

f4

+3.04～+4.60

ND4

1.44～1.47

R41

-944.8～+949.4

R42

-2.34～-1.61

f5

+2.56～+6.67

ND5

1.52～1.56

R51

+4.25～+42.06

R52

-5.29～-1.62

f6

-5.50～-2.94

ND5

1.60～1.68

R51

-6.69～-2.68

R52

+5.60～+25.86

其中，f1为第一透镜的焦距，ND1为第一透镜的折射率，R11为第一透镜的物侧面曲率半径，R12为第一透镜的像侧面曲率半径；f2为第二透镜的焦距，ND2为第二透镜2的折射率，R21为第二透镜的物侧面曲率半径，R22为第二透镜的像侧面曲率半径；f为第三透镜的焦距，ND3为第三透镜的折射率，R31为第三透镜的物侧面曲率半径，R32为第三透镜的像侧面曲率半径；f4为第四透镜的焦距，ND4为第四透镜的折射率，R41为第四透镜的物侧面曲率半径，R42为第四透镜的像侧面曲率半径；f5为第五透镜的焦距，ND5为第五透镜的折射率，R51为第五透镜的物侧面曲率半径，R52为第五透镜的像侧面曲率半径；f6为第六透镜的焦距，ND6为第六透镜的折射率，R61为第六透镜的物侧面曲率半径，R62为第六透镜的像侧面曲率半径；“-”号表示该表面弯向物面一侧。

进一步地，所述镜头满足如下关系式：

TTL≤12.77mm，

IC/TTL≥0.51，

0.22≤OBFL/TTL≤0.29；

关系式中，TTL为镜头的光学总长，OBFL为镜头的光学后截距，IC为镜头的全像高。

进一步地，所述第二透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜的非球面满足如下公式：

式中，Z为镜片沿光轴方向的矢高，k为曲面圆锥系数，r为镜片高度，c为镜片曲率，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

进一步地，所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述第三透镜与所述第四透镜的中心轴向距离≤0.49mm；所述第五透镜与所述第六透镜的中心轴向距离≤0.26mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：该昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，采用2片球面玻璃和4片非球面塑料混合组合，最大程度校正了系统的像差，使其性能表现优异，本实用新型共采用6片透镜，各个镜片间结构紧凑，减少了隔圈部件的使用，具有体积小、重量轻、成本低等特点，具有较高的性价比，可实现小体积、重量轻、性能好和成本低的特点，而且本实用新型经过合理的镜片材料选择、光焦度分配和光学设计优化，实现24小时全天候高清监控，日夜成像共焦，在高温+80℃和低温-40℃实拍画面清晰。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的光路结构示意图；

图2为本实用新型实施例1红外光0.850μm(125lp/mm)离焦曲线图；

图3为本实用新型实施例1可见光0.435-0.656μm(125lp/mm)的低温-40℃离焦曲线图；

图4为本实用新型实施例1可见光0.435-0.656μm(125lp/mm)的高温+80℃离焦曲线图；

图5为本实用新型实施例1可见光0.546μm的相对照度图；

图6为本实用新型实施例1可见光0.435-0.656μm FFT MTF曲线图；

图7为本实用新型实施例1可见光0.546μm F Theta畸变曲线图；

图8为本实用新型实施例1可见光0.435-0.656μm的轴上色差曲线图；

图9为本实用新型实施例2的光路结构示意图；

图10为本实用新型实施例2红外光0.850μm(125lp/mm)离焦曲线图；

图11为本实用新型实施例2可见光0.435-0.656μm(125lp/mm)的低温-40℃离焦曲线图；

图12为本实用新型实施例2可见光0.435-0.656μm(125lp/mm)的高温+80℃离焦曲线图；

图13为本实用新型实施例2可见光0.546μm的相对照度图；

图14为本实用新型实施例2可见光0.435-0.656μm的轴上色差曲线图；

图15为本实用新型实施例3的光路结构示意图；

图16为本实用新型实施例3红外光0.850μm(125lp/mm)离焦曲线图；

图17为本实用新型实施例3可见光0.435-0.656μm(125lp/mm)的低温-40℃离焦曲线图；

图18为本实用新型实施例3可见光0.435-0.656μm(125lp/mm)的高温+80℃离焦曲线图；

图19为本实用新型实施例3可见光0.546μm的相对照度图；

图20为本实用新型实施例3可见光0.435-0.656μm FFT MTF曲线图；

图21为本实用新型实施例3可见光0.546μm F Theta畸变曲线图；

图22为本实用新型实施例3可见光0.435-0.656μm的轴上色差曲线图；

图23为本实用新型实施例4的光路结构示意图；

图24为本实用新型实施例4可见光0.546μm的相对照度图；

图25为本实用新型实施例4可见光0.435-0.656μm FFT MTF曲线图；

图26为本实用新型实施例4可见光0.546μm F Theta畸变曲线图；

图27为本实用新型实施例4可见光0.435-0.656μm的轴上色差曲线图；

附图标记：1-第一透镜；2-第二透镜；3-第三透镜；4-第四透镜；5-第五透镜；6-第六透镜；7-滤光片；8-保护玻璃；9-图像采集元件；10-孔径光阑。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

在本实用新型中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面；若透镜表面没有限定为凸面、凹面或平面时，则表示该透镜表面可以为凸面，也可以为凹面，也可以为平面。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。

除非另外限定，否则本实用新型中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本实用新型中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

本实用新型提供一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，透镜邻近物面一侧的表面为物侧面，透镜邻近像面一侧的表面为像侧面，沿着镜头光轴由物侧到像侧依序包含：

第一透镜1，第一透镜1为具有负光焦度的玻璃透镜，第一透镜1的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

第二透镜2，第二透镜2为非球面塑料透镜，第二透镜2的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

第三透镜3，第三透镜3为非球面塑料透镜，第三透镜3的物侧面为凹面；

第四透镜4，第四透镜4为具有正光焦度的玻璃透镜，第四透镜4的像侧面为凸面；

第五透镜5，第五透镜5为具有正光焦度的非球面塑料透镜，第五透镜5的物侧面为凸面，像侧面为凸面；

第六透镜6，第六透镜6为具有负光焦度的非球面塑料透镜，第六透镜6的物侧面为凹面，像侧面为凹面；

滤光片7，滤光片7设置在所述第六透镜6的像侧面；

保护玻璃8，保护玻璃8集成在图像传感器上，保护玻璃8设置在滤光片7的像侧面；

图像采集元件9，图像采集元件9设置在保护玻璃8的像侧面；

镜头还包括孔径光阑10；所述孔径光阑10位于第三透镜3和第四透镜4之间。

本实用新型中，为了让光学系统呈现更好的性能，我们在设计过程中，要合理选择镜片材料、合理分配各个镜片的焦距和合理优化光学系统，以校正系统的像差，最终让光学系统的表现的性能最优化。本实用新型中，第一透镜1的焦距为f1，第二透镜2的焦距为f2，第三透镜3的焦距为f3，第四透镜4的焦距为f4，第五透镜5的焦距为f5，第六透镜6的焦距为f6，镜头的总焦距为f，各个透镜与系统的总焦距的比值满足以下条件：

-3.27≤f1/f≤-1.69，

-413.98≤f2/f≤32.86，

-100≤f3/f≤38.10，

1.47≤f4/f≤1.93，

1.25≤f5/f≤2.86，

-2.41≤f6/f≤-1.42；

本实用新型中，考虑到光学系统的像差及平衡温漂的问题，各个透镜的焦距、材料和镜片R值分别满足以下条件：

f1

-7.12～-3.88

ND1

1.50～1.55

R11

+8.60～+130.05

R12

+1.76～+2.60

f2

-944.6～+76.64

ND2

1.52～1.56

R21

-4.99～-2.22

R22

-10.25～-2.81

f3

-196.7～+86.9

ND3

1.52～1.56

R31

-9.22～-2.16

R32

-1095～+606.9

f4

+3.04～+4.60

ND4

1.44～1.47

R41

-944.8～+949.4

R42

-2.34～-1.61

f5

+2.56～+6.67

ND5

1.52～1.56

R51

+4.25～+42.06

R52

-5.29～-1.62

f6

-5.50～-2.94

ND5

1.60～1.68

R51

-6.69～-2.68

R52

+5.60～+25.86

其中，f1为第一透镜的焦距，ND1为第一透镜1的折射率，R11为第一透镜1的物侧面曲率半径，R12为第一透镜1的像侧面曲率半径；f2为第二透镜2的焦距，ND2为第二透镜2的折射率，R21为第二透镜2的物侧面曲率半径，R22为第二透镜2的像侧面曲率半径；f为第三透镜3的焦距，ND3为第三透镜3的折射率，R31为第三透镜3的物侧面曲率半径，R32为第三透镜3的像侧面曲率半径；f4为第四透镜4的焦距，ND4为第四透镜4的折射率，R41为第四透镜4的物侧面曲率半径，R42为第四透镜4的像侧面曲率半径；f5为第五透镜5的焦距，ND5为第五透镜5的折射率，R51为第五透镜5的物侧面曲率半径，R52为第五透镜5的像侧面曲率半径；f6为第六透镜6的焦距，ND6为第六透镜6的折射率，R61为第六透镜6的物侧面曲率半径，R62为第六透镜的像侧面曲率半径；“-”号表示该表面弯向物面一侧。

本实用新型中，TTL为镜头的光学总长；OBFL为镜头的光学后截距，镜头的光学后截距为第六透镜像侧面离像面最近的一点到像面的距离；IC为镜头的全像高；它们满足如下关系：

TTL≤12.77mm，

IC/TTL≥0.51，

0.22≤OBFL/TTL≤0.29；

本实用新型中，第三透镜3与第四透镜4的中心轴向距离≤0.49mm；第五透镜5与第六透镜6的中心轴向距离≤0.26mm。

以下根据本实用新型的上述设置给出具体实施方式来具体说明根据本实用新型的昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头。主要元素符号说明如表1所示：

表1

S1	第一透镜物侧面	S10	第五透镜物侧面
				S2	第一透镜像侧面	S11	第五透镜像侧面
S3	第二透镜物侧面	S12	第六透镜物侧面
				S4	第二透镜像侧面	S13	第六透镜像侧面
S5	第三透镜物侧面	S14	滤光片物侧面
				S6	第三透镜像侧面	S15	滤光片像侧面
S7	光阑	S16	保护玻璃物侧面
				S8	第四透镜物侧面	S17	保护玻璃像侧面
S9	第四透镜像侧面

具体实施方式数据汇总如下表2所示：

表2

实施例1

参照图1、图2所示，其分别是的光学结构示意图和光路结构示意图。在本实施方式中，第一透镜1和第四透镜4是玻璃球面，第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5和第六透镜6是塑料非球面，系统的总焦距f＝2.26mm，光圈值F#＝2.1，全像高IC＝6.61mm，角度DFOV＝192.2°，镜头的光学总长TTL＝12.32mm，镜头系统的光学后截距为OBFL＝3.27mm，最大像高可以做到6.8mm。

在本实施方式中，第一个镜片采用凸面朝向物方的弯月形负光焦度的镜片，其作用是快速汇聚光线，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的阿贝数≥55.7，第六透镜6的阿贝数小于20.4，这样的搭配可以减小系统的色差，考虑到光学系统的像差、平衡温漂及日夜共焦等问题。

表3给出第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6的曲率半径(单位：mm)、各透镜的中心厚度d(单位：mm)、各透镜的折射率(ND)和阿贝常数(VD)、各透镜的非球面k值(Conic)。

表3

在表3中，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“Infinity”代表该表面为平面；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前透镜材料对光线的偏折能力，阿贝数代表当前透镜材料对光线的色散特性；k值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。

在本实施方式中，第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5和第六透镜6的非球面都可用以下偶次非球面的方程式进行限定：

式中，Z为镜片沿光轴方向的矢高，k为曲面圆锥系数，γ为镜片高度，c为镜片曲率，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4列有各光学表面的非球面的各项系数：

表4

面序号

A

B

C

D

E

F

G

S3

4.18E-02

-1.22E-02

2.11E-03

-1.24E-05

-7.62E-05

1.48E-05

-9.53E-07

S4

9.24E-02

-4.61E-02

1.39E-02

-2.06E-03

1.10E-04

-1.07E-04

4.56E-05

S5

1.97E-02

-4.76E-02

9.13E-02

-8.80E-02

5.02E-02

-1.56E-02

1.99E-03

S6

-1.34E-02

7.27E-02

-1.08E-01

1.35E-01

-4.51E-02

-3.36E-02

2.13E-02

S10

-1.44E-03

1.57E-03

-1.02E-03

2.58E-04

-2.14E-05

-2.92E-06

4.59E-07

S11

-3.03E-02

1.45E-02

-5.29E-03

1.23E-03

-1.28E-04

-9.02E-07

7.94E-07

S12

-5.22E-02

2.71E-02

-1.08E-02

3.29E-03

-5.88E-04

5.25E-05

-1.64E-06

S13

-2.77E-02

1.12E-02

-3.31E-03

7.89E-04

-1.27E-04

1.14E-05

-4.24E-07

在本实施方式中，参考图3-4所示，该镜头在高温+80℃和低温-40℃的离焦量均小于3μm，这样小的离焦量保证了镜头在高温+80℃和低温-40℃都可以拍摄高清画面。参考图2所示，该镜头的红外0.850μm离焦量小于4μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。参考图5所示，该镜头在最大视场处的相对照度都大于42％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。

在本实施例中，该镜头的MTF曲线图、F Theta畸变曲线图、轴上色差曲线图分别如图6、图7和图8所示。

请参阅图6，所示为本实施例当中鱼眼镜头的MTF曲线图，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，在125lp/mm的空间频率下镜头在匹配1/2.7”芯片的视场以内的MTF值在0.25以上，说明鱼眼镜头拥有较高的分辨率。

请参阅图7，所示为本实施例当中鱼眼镜头的F Theta畸变图，横轴表示F Theta畸变(单位：％)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，镜头的F Theta畸变较小且小于13％，说明鱼眼镜头的畸变得到良好矫正，实拍画面与实景不会畸形过大。

请参阅图8，所示为本实施例当中鱼眼镜头的轴上色差曲线图，波长0.546μm中心轴上色差在0.037mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。

实施例2

参照图9所示，是光路结构示意图。在本实施方式中，第一透镜1和第四透镜4是玻璃球面，第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5和第六透镜6是塑料非球面，系统的总焦距f＝2.49mm，光圈值F#＝2.1，全像高IC＝6.61mm，角度DFOV＝195°，镜头的光学总长TTL＝11.77mm，镜头系统的光学后截距为OBFL＝3.42mm，最大像高可以做到6.8mm。

在本实施例中，第一个镜片采用凸面朝向物方的弯月形负光焦度的镜片，其作用是快速汇聚光线，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的阿贝数≥55.7，第六透镜6的阿贝数小于20.4，这样的搭配可以减小系统的色差，考虑到光学系统的像差、平衡温漂及日夜共焦等问题。

本实施例提供的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6的曲率半径(单位：mm)、各透镜的中心厚度d(单位：mm)、各透镜的折射率(ND)、阿贝常数(VD)和各透镜的非球面k值(Conic)如表5所示。

表5

本实施例提供的第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5和第六透镜6各光学表面的非球面的各项系数如表6所示。

表6

面序号

A

B

C

D

E

F

G

S3

4.29E-02

-1.24E-02

2.17E-03

-1.33E-04

-3.68E-05

6.01E-06

-3.34E-07

S4

9.11E-02

-4.63E-02

1.33E-02

-8.87E-04

-6.45E-04

2.56E-05

2.33E-05

S5

1.76E-02

-4.86E-02

9.29E-02

-8.91E-02

5.09E-02

-1.58E-02

1.94E-03

S6

-1.40E-02

6.98E-02

-1.09E-01

1.39E-01

-4.44E-02

-3.08E-02

1.75E-02

S10

-1.55E-03

1.52E-03

-1.00E-03

2.60E-04

-2.04E-05

-2.89E-06

4.58E-07

S11

-3.01E-02

1.46E-02

-5.26E-03

1.23E-03

-1.27E-04

-7.97E-07

8.30E-07

S12

-4.97E-02

2.74E-02

-1.08E-02

3.29E-03

-5.87E-04

5.25E-05

-1.65E-06

S13

-2.83E-02

1.13E-02

-3.30E-03

7.91E-04

-1.27E-04

1.14E-05

-4.26E-07

在本实施方式中，参考图11-12所示，该镜头在高温+80℃和低温-40℃的离焦量均小于3μm，这样小的离焦量保证了镜头在高温+80℃和低温-40℃都可以拍摄高清画面。参考图10所示，该镜头的红外0.850μm离焦量小于4μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。参考图13所示，该镜头在最大视场处的相对照度都大于36％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面边缘也不会有暗角。

请参阅图14，所示为本实施例当中鱼眼镜头的轴上色差曲线图，波长0.546μm中心轴上色差在0.015mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。

实施例3

参照图15所示，是光路结构示意图。在本实施方式中，第一透镜1和第四透镜4是玻璃球面，第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5和第六透镜6是塑料非球面，系统的总焦距f＝2.28mm，光圈值F#＝2.2，全像高IC＝6.1mm，角度DFOV＝180°，镜头的光学总长TTL＝9.94mm，镜头系统的光学后截距为OBFL＝2.45mm。

表7给出实施例3中各透镜的曲率半径(单位：mm)、各透镜的中心厚度d(单位：mm)、各透镜的折射率(ND)和阿贝常数(VD)、各透镜的非球面k值(Conic)。

表7

本实施例提供的第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5和第六透镜6各光学表面的非球面的各项系数如表8所示。

表8

面序号

A

B

C

D

E

F

G

S3

6.34E-02

-6.46E-03

1.46E-03

7.62E-05

7.90E-05

-3.19E-06

-1.03E-05

S4

1.04E-01

-1.69E-02

1.16E-02

5.75E-05

-1.21E-03

1.20E-03

-2.27E-04

S5

1.34E-02

-1.42E-02

3.60E-03

1.71E-02

-1.86E-02

6.69E-03

-6.82E-04

S6

-2.66E-02

4.06E-02

-1.56E-02

-7.17E-03

2.46E-02

-8.31E-03

-3.20E-03

S10

6.25E-03

-1.03E-04

-1.53E-03

1.82E-04

2.20E-05

2.75E-05

-8.70E-06

S11

-5.17E-03

2.23E-03

-1.68E-04

-2.60E-04

-1.01E-04

2.78E-05

1.80E-05

S12

-2.97E-02

5.25E-03

-5.40E-04

-3.12E-04

3.59E-05

3.14E-05

4.19E-06

S13

-1.53E-02

6.94E-03

-7.59E-04

-1.66E-04

4.03E-05

1.14E-05

-3.16E-06

在本实施方式中，参考图17-18所示，该镜头在高温+80℃和低温-40℃的离焦量均小于3μm，这样小的离焦量保证了镜头在高温+80℃和低温-40℃都可以拍摄高清画面。参考图16所示，该镜头的红外0.850μm离焦量小于5μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。参考图19所示，该镜头在最大视场处的相对照度都大于29％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。

在本实施例中，该镜头的MTF曲线图、F Theta畸变曲线图、轴上色差曲线图分别如图20、图21和图22所示。

请参阅图20，所示为本实施例当中鱼眼镜头的FFT MTF曲线图，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，在125lp/mm的空间频率下镜头在角度180度以内的MTF值在0.19以上，说明鱼眼镜头拥有较高的分辨率。

请参阅图21，所示为本实施例当中鱼眼镜头的F Theta畸变图，横轴表示F Theta畸变(单位：％)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，镜头的F Theta畸变较小且小于15.3％，说明鱼眼镜头的畸变得到良好矫正，实拍画面与实景不会畸形过大。

请参阅图22，所示为本实施例当中鱼眼镜头的轴上色差曲线图，波长0.546μm中心轴上色差在0.012mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。

实施例4

参照图23所示，是光路结构示意图。在本实施方式中，第一透镜1和第四透镜4是玻璃球面，第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5和第六透镜6是塑料非球面，系统的总焦距f＝2.33mm，光圈值F#＝2.2，全像高IC＝5.94mm，角度DFOV＝180°，镜头的光学总长TTL＝10.0mm，镜头系统的光学后截距为OBFL＝2.55mm。

表9给出实施例6中各透镜的曲率半径(单位：mm)、各透镜的中心厚度d(单位：mm)、各透镜的折射率(ND)和阿贝常数(VD)、各透镜的非球面k值(Conic)。

表9

面序号	曲率半径R	中心厚度d	折射率ND	阿贝常数VD	K
						S1	130.05	0.50	1.51	64.2
S2	2.01	1.14
						S3	-3.80	0.40	1.53	55.7	0.17
S4	-3.61	0.61			2.22
						S5	-2.74	0.99	1.53	55.7	-0.66
S6	-2.18	0.02			-6.16
						S7	Infinity	0.03
S8	11.24	1.46	1.45	90.3
						S9	-1.89	0.04
S10	10.18	1.29	1.53	55.7	5.53
						S11	-5.29	0.10			-9.10
S12	-4.31	0.57	1.66	20.4	-4.29
						S13	10.48	1.19			2.73
S14	Infinity	0.21	1.51	64.2
						S15	Infinity	0.85
S16	Infinity	0.40	1.51	64.2
						S17	Infinity	0.20

本实施例提供的第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5和第六透镜6各光学表面的非球面的各项系数如表10所示。

表10

在本实施方式中，参考图24所示，该镜头在最大视场处的相对照度都大于34％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。

在本实施例中，该镜头的MTF曲线图、F Theta畸变曲线图、轴上色差曲线图分别如图25图26和图27所示。

请参阅图25，所示为本实施例当中鱼眼镜头的FFT MTF曲线图，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，在125lp/mm的空间频率下镜头在角度180度以内的MTF值在0.2以上，说明鱼眼镜头拥有较高的分辨率。

请参阅图26，所示为本实施例当中鱼眼镜头的F Theta畸变图，横轴表示F Theta畸变(单位：％)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，镜头的F Theta畸变较小且小于18.7％，说明鱼眼镜头的畸变得到良好矫正，实拍画面与实景不会畸形过大。

请参阅图27，所示为本实施例当中鱼眼镜头的轴上色差曲线图，波长0.546μm中心轴上色差在0.003mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。

综上所述，该昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，采用2片球面玻璃和4片非球面塑料混合组合，结构简单，在达到业内同等品质下，其各透镜不敏感，镜片面型简单容易制造，其加工成本也相对市面上的低，具有很高的性价比，可实现体积小、重量轻、性能好和成本低的特点，而且本实用新型经过合理的镜片材料选择、光焦度分配和光学设计优化，可实现24小时全天候高清监控，在高温+80℃和低温-40℃实拍画面清晰。

以上所述仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：沿着镜头光轴由物侧到像侧依序设置：

第一透镜，所述第一透镜为具有负光焦度的玻璃透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

第二透镜，所述第二透镜为非球面塑料透镜，所述第二透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

第三透镜，所述第三透镜为非球面塑料透镜，所述第三透镜的物侧面为凹面；

第四透镜，所述第四透镜为具有正光焦度的玻璃透镜，所述第四透镜的像侧面为凸面；

第五透镜，所述第五透镜为具有正光焦度的非球面塑料透镜，所述第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；

第六透镜，所述第六透镜为具有负光焦度的非球面塑料透镜，所述第六透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面。

2.根据权利要求1所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头满足如下关系式：

-3.27≤f1/f≤-1.69，

-413.98≤f2/f≤32.86，

-100≤f3/f≤38.10，

1.47≤f4/f≤1.93，

1.25≤f5/f≤2.86，

-2.41≤f6/f≤-1.42；

关系式中，f为镜头的总焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f6为第六透镜的焦距。

3.根据权利要求1所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜，依次对应的焦距取值范围分别为-7.12～-3.88、-944.6～+76.64、-196.7～+86.9、+3.04～+4.60、+2.56～+6.67、-5.50～-2.94；

依次对应的折射率取值范围分别为1.50～1.55、1.52～1.56、1.52～1.56、1.44～1.47、1.52～1.56、1.60～1.68；

依次对应的物侧面曲率半径取值范围分别为+8.60～+130.05、-4.99～-2.22、-9.22～-2.16、-944.8～+949.4、+4.25～+42.06、-6.69～-2.68；

依次对应的像侧面曲率半径取值范围分别为+1.76～+2.60、-10.25～-2.81、-1095～+606.9、-2.34～-1.61、-5.29～-1.62、+5.60～+25.86；

其中，“-”号表示该表面弯向物面一侧。

4.根据权利要求1所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头满足如下关系式：

TTL≤12.77mm，

IC/TTL≥0.51，

0.22≤OBFL/TTL≤0.29；

关系式中，TTL为镜头的光学总长，OBFL为镜头的光学后截距，IC为镜头的全像高。

5.根据权利要求1所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述第二透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜的非球面满足如下公式：

其中：Z为镜片沿光轴方向的矢高，k为曲面圆锥系数，r为镜片高度，c为镜片曲率，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。

6.根据权利要求1所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述第三透镜与所述第四透镜的中心轴向距离≤0.49mm；所述第五透镜与所述第六透镜的中心轴向距离≤0.26mm。

7.根据权利要求1所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头还包括滤光片，所述滤光片设置在所述第六透镜的像侧面。

8.根据权利要求7所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头还包括保护玻璃，所述保护玻璃集成在图像传感器上，所述保护玻璃设置在所述滤光片的像侧面。

9.根据权利要求8所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头还包括图像采集元件，所述图像采集元件设置在所述保护玻璃的像侧面。

10.根据权利要求1所述的一种昼夜型无热化玻塑混合鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头还包括孔径光阑，所述孔径光阑位于所述第三透镜与所述第四透镜之间。

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