本發(fā)明涉及攝像鏡頭
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種魚眼鏡頭。
背景技術(shù)：
：魚眼鏡頭是一種前鏡片直徑很短且呈拋物狀并向鏡頭前部凸出的廣角鏡頭，其焦距極短且視場角高達180°以上。由于具有超大的視場角優(yōu)勢，魚眼鏡頭被廣泛應(yīng)用于高清運動相機、無人機相機、全景監(jiān)控等攝像領(lǐng)域。目前，隨著光學(xué)鏡頭技術(shù)的發(fā)展，雖然魚眼鏡頭的結(jié)構(gòu)形式得到不斷的改進，但是基本結(jié)構(gòu)沒有改變，主要包括前組透鏡和后組透鏡，前組透鏡為具有很大負光焦度的彎月形透鏡組，用以實現(xiàn)視場角大于或等于180°的光學(xué)性能，后組透鏡為具有復(fù)雜化的正光焦度的透鏡組，用以提高相對孔徑和校正像差?，F(xiàn)有技術(shù)中的魚眼鏡頭的鏡片數(shù)量較多，造成整個魚眼鏡頭的體積較大，且成本較高，加工難度大。例如，CN201610290697.X號專利中，雖然魚眼鏡頭的視場角可達240°，相對孔徑可達F/1.4，但是由于采用了十片玻璃球面透鏡組合而成，使得整個鏡頭的光學(xué)總長度L＝60.84mm，不利于整個鏡頭的小型化，且成本偏高。此外，為了獲得高分辨率的成像，大廣角類魚眼鏡頭一定要進行倍率色差校正，但現(xiàn)有技術(shù)中，很多魚眼鏡頭廠商為了降低成本，在魚眼鏡頭中采用很多塑膠非球面的鏡片，然而塑膠的種類很少，校正倍率比較難以實現(xiàn)，且塑膠對溫度比較敏感，所以使得魚眼鏡頭難以適用于高溫或低溫的場合。技術(shù)實現(xiàn)要素：基于此，本發(fā)明的目的是提供一種小型化、容易實現(xiàn)倍率校正的魚眼鏡頭。一種魚眼鏡頭，包括靠近物側(cè)且具有負光焦度的第一透鏡組，靠近成像面且具有正光焦度的第二透鏡組，及設(shè)于所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的光闌，其中，所述第一透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括具有負光焦度且凹面朝向成像面的彎月型第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；所述第二透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括具有正光焦度的雙凸第四透鏡、第五透鏡及具有負光焦度且凹面朝向物側(cè)的彎月型第六透鏡，所述第五透鏡和所述第六透鏡膠合組成具有正光焦度的透鏡元件；所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡、所述第五透鏡及所述第六透鏡都為玻璃球面鏡片，且各個透鏡的光學(xué)中心位于同一直線上。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述魚眼鏡頭的結(jié)構(gòu)組成能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，此外，由于各個透鏡都為玻璃球面鏡片，所以能夠容易實現(xiàn)倍率校正及適用于不同的溫度場合。進一步地，所述第一透鏡組的光焦度與所述第二透鏡組的光焦度的比值范圍為：其中，表示所述第一透鏡組的光焦度，所述第二透鏡組的光焦度。此條件限制了所述第一透鏡組與所述第二透鏡組必須是具有相互補償?shù)恼?、負光焦度的透鏡組合。進一步地，所述第一透鏡組的光焦度與所述魚眼鏡頭的光焦度的比值范圍為：其中，表示所述第一透鏡組的光焦度，表示整個所述魚眼鏡頭的光焦度。此條件限制了所述第一透鏡組具有負光焦度，對入射光線具有發(fā)散作用，主要用于接收較大角度范圍的入射光線，并修正所述魚眼鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)的部分像差。進一步地，所述第二透鏡組的光焦度與所述魚眼鏡頭的光焦度的比值范圍為：其中，表示所述第二透鏡組的光焦度，表示整個所述魚眼鏡頭的光焦度。此條件限制了所述第二透鏡組具有正光焦度，主要用于將經(jīng)過所述第一透鏡片組的光線會聚于成像面上，同時平衡所述魚眼鏡頭的畸變像差。進一步地，所述魚眼鏡頭滿足條件式：0.3＜|IH/(f*tanθ)|＜0.4，其中，IH表示所述魚眼鏡頭的半像高，θ表示所述魚眼鏡頭的最大半視場角，f表示所述魚眼鏡頭的有效焦距。進一步地，所述魚眼鏡頭滿足條件式：Vd1＞50，Vd2＞50，Vd3＜22，Vd4＞40，Vd5＞50，Vd6＜22，其中，Vd1、Vd2、Vd3、Vd4、Vd5及Vd6分別表示所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡、所述第五透鏡及所述第六透鏡的阿貝數(shù)。進一步地，所述魚眼鏡頭的光學(xué)總長為17.1mm。進一步地，所述魚眼鏡頭的光圈數(shù)為2.0。進一步地，所述魚眼鏡頭的視場角為210°。進一步地，所述第四透鏡靠近物側(cè)的凸面曲率半徑大于靠近成像面的凸面曲率半徑，所述第五透鏡靠近物側(cè)的凸面曲率半徑大于靠近成像面的凸面曲率半徑。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例中魚眼鏡頭的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為本發(fā)明第一實施例中魚眼鏡頭的場曲示意圖，圖中：x軸坐標單位為毫米，為場曲值，y軸坐標單位為角度，對應(yīng)于系統(tǒng)的視場角；圖2b為本發(fā)明第一實施例中魚眼鏡頭的畸變曲線示意圖，圖中：x軸坐標單位為百分比，為畸變值，y軸坐標單位為角度，對應(yīng)于系統(tǒng)的視場角；圖2c為本發(fā)明第一實施例中魚眼鏡頭的軸上點球差色差曲線示意圖，圖中：x軸坐標單位為毫米，為球差值，y軸坐標單位為角度，對應(yīng)于系統(tǒng)的視場角；圖2d為本發(fā)明第一實施例中魚眼鏡頭的的橫向色差曲線示意圖；圖中：x軸坐標單位為微米，為色差值，y軸坐標單位為角度，對應(yīng)于系統(tǒng)的視場角；圖3a為本發(fā)明第二實施例中魚眼鏡頭的場曲示意圖；圖3b為本發(fā)明第二實施例中魚眼鏡頭的畸變曲線示意圖；圖3c為本發(fā)明第二實施例中魚眼鏡頭的軸上點球差色差曲線示意圖；圖3d為本發(fā)明第二實施例中魚眼鏡頭的橫向色差曲線示意圖；圖4a為本發(fā)明第三實施例中魚眼鏡頭的場曲示意圖；圖4b為本發(fā)明第三實施例中魚眼鏡頭的畸變曲線示意圖；圖4c為本發(fā)明第三實施例中魚眼鏡頭的軸上點球差色差曲線示意圖；圖4d為本發(fā)明第三實施例中魚眼鏡頭的橫向色差曲線示意圖；圖5a為本發(fā)明第四實施例中魚眼鏡頭的場曲示意圖；圖5b為本發(fā)明第四實施例中魚眼鏡頭的畸變曲線示意圖；圖5c為本發(fā)明第四實施例中魚眼鏡頭的軸上點球差色差曲線示意圖；圖5d為本發(fā)明第四實施例中魚眼鏡頭的的橫向色差曲線示意圖；圖6a為本發(fā)明第五實施例中魚眼鏡頭的場曲示意圖；圖6b為本發(fā)明第五實施例中魚眼鏡頭的畸變曲線示意圖；圖6c為本發(fā)明第五實施例中魚眼鏡頭的軸上點球差色差曲線示意圖；圖6d為本發(fā)明第五實施例中魚眼鏡頭的橫向色差曲線示意圖；圖7a為本發(fā)明第六實施例中魚眼鏡頭的場曲示意圖；圖7b為本發(fā)明第六實施例中魚眼鏡頭的畸變曲線示意圖；圖7c為本發(fā)明第六實施例中魚眼鏡頭的軸上點球差色差曲線示意圖；圖7d為本發(fā)明第六實施例中魚眼鏡頭的橫向色差曲線示意圖；圖8a為本發(fā)明第七實施例中魚眼鏡頭的場曲示意圖；圖8b為本發(fā)明第七實施例中魚眼鏡頭的畸變曲線示意圖；圖8c為本發(fā)明第七實施例中魚眼鏡頭的軸上點球差色差曲線示意圖；圖8d為本發(fā)明第七實施例中魚眼鏡頭的的橫向色差曲線示意圖。主要元件符號說明：第一透鏡組10第一透鏡11第二透鏡12第三透鏡13光闌30第二透鏡組20第四透鏡21第五透鏡22第六透鏡23如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。具體實施方式為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的若干實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。需要說明的是，當元件被稱為“固設(shè)于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。請參閱圖1，本發(fā)明一實施例中提供的一種魚眼鏡頭，包括靠近物側(cè)且具有負光焦度的第一透鏡組，靠近成像面且具有正光焦度的第二透鏡組，及設(shè)于所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的光闌，其中，所述第一透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括具有負光焦度且凹面朝向成像面的彎月型第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；所述第二透鏡組從物側(cè)到成像面依次包括具有正光焦度的雙凸第四透鏡、第五透鏡及具有負光焦度且凹面朝向物側(cè)的彎月型第六透鏡，所述第五透鏡和所述第六透鏡膠合組成具有正光焦度的透鏡元件；所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡、所述第五透鏡及所述第六透鏡都為玻璃球面鏡片，且各個透鏡的光學(xué)中心位于同一直線上。所述魚眼鏡頭還包括設(shè)于所述第二透鏡組與成像面之間的兩塊平板玻璃，兩塊所述平板玻璃平行設(shè)置。所述第一透鏡的直徑D1、所述第二透鏡的直徑D2、所述第三透鏡的直徑D3、所述第四透鏡的直徑D4、所述第五透鏡的直徑D5及所述第六透鏡的直徑D6之間的關(guān)系為：D3＝D4<D5<D6<D2<D1。可以理解的，在其它實施例中，D3與D4之間的關(guān)系還可以為：D3≈D4。在本發(fā)明的所有實施例中，所述魚眼鏡頭的截面結(jié)構(gòu)如圖1所示，f表示所述魚眼鏡頭的有效焦距，F(xiàn)#表示光圈數(shù)，r表示光學(xué)曲面頂點的曲率半徑，d表示光學(xué)表面間距(相鄰的兩個光學(xué)曲面頂點之間的距離)，nd表示各個透鏡的折射率，Vd表示各個透鏡的阿貝數(shù)，Vd用來衡量介質(zhì)的光線色散程度，TTL表示所述魚眼鏡頭的光學(xué)總長。在以下不同的實施例中，所述魚眼鏡頭中各個鏡片的相關(guān)參數(shù)參見各實施例的參數(shù)表。實施例1請參閱圖2a至圖2d，為發(fā)明第一實施例中提供的魚眼鏡頭，所述魚眼鏡頭中各個鏡片的相關(guān)參數(shù)如表1所示。表1表面序號rdndVd1物—無窮遠2透鏡1111.7940.751.75552.3333.1312.164透鏡1231.7630.471.62256.7352.0703.106透鏡133.2861.801.92318.9072.1630.518光闌—0.039透鏡214.7622.091.81646.5710-4.0241.3911透鏡224.7571.961.69756.2012透鏡23-2.2320.801.94617.9413-5.0900.5014平板玻璃—0.301.51764.2115—0.516平板玻璃—0.401.51764.2117—0.3718像面——實施例2請參閱圖3a至圖3d，為發(fā)明第二實施例中提供的魚眼鏡頭，所述魚眼鏡頭中各個鏡片的相關(guān)參數(shù)如表2所示。表2表面序號RdndVd1物—無窮遠2透鏡1112.9580.751.7056.233.1842.014透鏡1218.3990.451.6855.652.1062.9246透鏡133.3792.1531.9517.972.1440.498光闌—0.039透鏡214.5842.281.8046.810-3.9591.0811透鏡224.5881.9921.7056.212透鏡23-2.2040.8151.9220.913-5.2080.514平板玻璃—0.301.51764.2115—0.516平板玻璃—0.401.51764.2117—0.4718像面——實施例3請參閱圖4a至圖4d，為發(fā)明第三實施例中提供的魚眼鏡頭，所述魚眼鏡頭中各個鏡片的相關(guān)參數(shù)如表3所示。表3實施例4請參閱圖5a至圖5d，為發(fā)明第四實施例中提供的魚眼鏡頭，所述魚眼鏡頭中各個鏡片的相關(guān)參數(shù)如表4所示。表4實施例5請參閱圖6a至圖6d，為發(fā)明第五實施例中提供的魚眼鏡頭，所述魚眼鏡頭中各個鏡片的相關(guān)參數(shù)如表5所示。表5實施例6請參閱圖7a至圖7d，為發(fā)明第六實施例中提供的魚眼鏡頭，所述魚眼鏡頭中各個鏡片的相關(guān)參數(shù)如表6所示。表6實施例7請參閱圖8a至圖8d，為發(fā)明第七實施例中提供的魚眼鏡頭，所述魚眼鏡頭中各個鏡片的相關(guān)參數(shù)如表7所示。表7表面序號rdndVd1物—無窮遠2透鏡1113.2340.741.7354.732.9441.874透鏡1210.7300.461.6954.952.0423.506透鏡133.9322.181.9218.972.4680.488光闌—0.039透鏡214.9551.061.8046.610-3.9491.9511透鏡225.1061.991.7056.212透鏡23-2.1240.811.9218.913-4.4950.5014平板玻璃—0.301.51764.2115—0.5016平板玻璃—0.401.51764.2117—0.3618像面——綜合上述實施例，所述第一透鏡的阿貝數(shù)Vd1>50，所述第二透鏡的阿貝數(shù)Vd2>50，所述第三透鏡的阿貝數(shù)Vd3<22，所述第四透鏡的阿貝數(shù)Vd4>40，所述第五透鏡的阿貝數(shù)Vd5>50，所述第六透鏡的阿貝數(shù)Vd6>22。由于場曲曲線、軸上點球差色差曲線的數(shù)據(jù)范圍越小，代表鏡頭性能越好，從各個實施例中的附圖可以得出，每個實施例中的場曲、軸上點球差色差的范圍在-0.03～+0.03之間，說明每個實施例中的場曲和畸變能被很好的校正。所述第四透鏡靠近物側(cè)的凸面曲率半徑大于靠近成像面的凸面曲率半徑，所述第五透鏡靠近物側(cè)的凸面曲率半徑大于靠近成像面的凸面曲率半徑。所述第一透鏡組中，所述第一透鏡的兩光學(xué)面的頂點之間的距離大于所述第二透鏡的兩光學(xué)面的頂點之間的距離，小于所述第三透鏡的兩光學(xué)面的頂點之間的距離。表8是上述7個實施例及其對應(yīng)的光學(xué)特性，包括系統(tǒng)焦距f、光圈數(shù)F#、視場角2θ和系統(tǒng)總長TTL，以及與前面每個條件式對應(yīng)的數(shù)值。表8由表8可得，所述魚眼鏡頭的光學(xué)總長為17.1mm，光圈數(shù)F#為2.0，視場角2θ為210°。所述第一透鏡組的光焦度與所述第二透鏡組的光焦度的比值范圍為：此條件限制了所述第一透鏡組與所述第二透鏡組必須是具有相互補償?shù)恼?、負光焦度的透鏡組合。所述第一透鏡組的光焦度與所述魚眼鏡頭的光焦度的比值范圍為：此條件限制了所述第一透鏡組具有負光焦度，對入射光線具有發(fā)散作用，主要用于接收較大角度范圍的入射光線，并修正所述魚眼鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)的部分像差。所述第二透鏡組的光焦度與所述魚眼鏡頭的光焦度的比值范圍為：此條件限制了所述第二透鏡組具有正光焦度，主要用于將經(jīng)過所述第一透鏡片組的光線會聚于成像面上，同時平衡所述魚眼鏡頭的畸變像差。所述魚眼鏡頭的半像高IH、最大半視場角θ及有效焦距f之間的關(guān)系為0.3＜|IH/(f*tanθ)|＜0.4。此條件的含義是，在相同焦距和相同視場角的情況下，可以獲得更多的像高?，F(xiàn)有技術(shù)中，魚眼鏡頭運用該條件所得值一般在0.15以下，所以與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中所述魚眼鏡頭的光學(xué)畸變更小。綜上，本發(fā)明所述魚眼鏡頭的結(jié)構(gòu)組成能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，此外，由于各個透鏡都為玻璃球面鏡片，所以能夠容易實現(xiàn)倍率校正及適用于不同的溫濕度場合，延長所述魚眼鏡頭的使用壽命，適用于批量加工生產(chǎn)，降低成本。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。當前第1頁1 2 3