一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光學(xué)鏡頭，尤其是一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有的監(jiān)控鏡頭中，其視場(chǎng)角一般小于140°，為了滿(mǎn)足全方位監(jiān)控，則需要相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)控鏡頭，且轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度較大，否則無(wú)法對(duì)較大視野內(nèi)的景物進(jìn)行實(shí)時(shí)全面監(jiān)控。因此，容易產(chǎn)生死角，致使監(jiān)控不到位。
[0003]本實(shí)用新型正是基于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)提出的。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭，包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡，通過(guò)優(yōu)化各個(gè)透鏡及其之間的參數(shù)，且所述第一透鏡朝向物側(cè)一面曲率半徑大于10，朝向像面另一面曲率半徑小于5，實(shí)現(xiàn)了220°以上視場(chǎng)范圍的高像質(zhì)、大孔徑成像，可以用于車(chē)載及環(huán)視監(jiān)控的超廣角范圍成像要求，減小鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度，避免出現(xiàn)監(jiān)控死角而致使監(jiān)控不到位的現(xiàn)象。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭，從物側(cè)到像面依次設(shè)置有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、濾光片和感光片，所述第二透鏡和第三透鏡之間設(shè)有光闌；
[0006]所述第一透鏡、第二透鏡、第四透鏡為負(fù)焦距透鏡，所述第三透鏡和第五透鏡為正焦距透鏡。
[0007]所述第一透鏡朝向物側(cè)一面曲率半徑大于10，所述第一透鏡朝向像面一面曲率半徑小于5。
[0008]所述第二透鏡朝向物側(cè)一面為雙曲線(xiàn)非球面，所述第二透鏡朝向像面的一面為橢圓非球面。
[0009]所述第三透鏡朝向物側(cè)一面和朝向像面一面均為雙曲線(xiàn)型非球面。
[0010]所述第四透鏡朝向物側(cè)一面為扁圓形非球面，所述第四透鏡朝向像面一面為橢圓非球面。
[0011]所述第五透鏡朝向物側(cè)一面為雙曲線(xiàn)非球面，所述第五透鏡朝向像面的一面為橢圓非球面。
[0012]所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡的焦距分別為fl、f2、€344和邙，滿(mǎn)足:
[0013]1.5<fl/f2<3，-3<f2/f3<0，f4/f5<0。
[0014]所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡的色散系數(shù)分別為vdIensKvd lens2、vd lens3、vd lens4和vd lens5，滿(mǎn)足:
[0015](vd lens3，vd lens5)< 31,
[0016]vd lensl > 45，
[0017](vd lens2,vd lens5)2 40。
[0018]所述第四透鏡和第五透鏡的中心厚度分別為T(mén)4和T5，第二透鏡與第三透鏡的間距為A2，第四透鏡與第五透鏡的間距為A4，所述第一透鏡與感光片的間距為T(mén)L，滿(mǎn)足:
[0019]0.01<Α4/Α2<0.02，
[0020]0.03<Α4<0.06,
[0021]0.3<A2/TL<0.5，
[0022]0.25<T4/T5<0.5o
[0023]所述第一透鏡為玻璃球面透鏡，所述第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡為塑膠非球面透鏡。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、本實(shí)用新型的鏡頭中，各個(gè)透鏡的焦距滿(mǎn)足:1.5〈€1/^2〈3，-3〈€2/^3〈0 44/^5〈0，解決了超廣角鏡頭的視場(chǎng)被壓縮的問(wèn)題，有效降低大角度光線(xiàn)在鏡頭主面的高度，使鏡頭整體長(zhǎng)度縮小，降低了結(jié)構(gòu)公差敏感性，使得鏡頭像面整體均勻、亮度高、孔徑大，其光圈數(shù)達(dá)到F2.0，實(shí)現(xiàn)了 220°以上的超廣角成像。
[0026]2、第三透鏡和第四透鏡采用類(lèi)似對(duì)稱(chēng)透鏡，位于光闌一側(cè)，能有效的減少畸變。
[0027]3、本實(shí)用新型鏡頭中各透鏡的色散系數(shù)，滿(mǎn)足:(vd lens3，vd lens5) < 31, vdlensl > 45, (vd lens2,vd lens5) 2 40，，米用上述配置解決了鏡頭軸向色差過(guò)大的問(wèn)題，有效提尚了中心分辨率。
[0028]4、本實(shí)用新型鏡頭，采用玻璃球面透鏡與塑膠非球面透鏡結(jié)合，有效提高了鏡頭的幾何傳遞函數(shù)，使得該鏡頭產(chǎn)品的稅利度、透過(guò)率及色彩還原性得到顯著提升。
【【附圖說(shuō)明】】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，其中:
[0030]圖1為本實(shí)用新型中各個(gè)透鏡的布置示意圖。
[0031]圖2為本實(shí)用新型的光路示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]本實(shí)用新型一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭，如圖1和圖2所示，從物側(cè)9到像面依次設(shè)置有第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4、第五透鏡5、濾光片6和感光片7，所述第二透鏡2和第三透鏡3之間設(shè)有光闌8，所述第一透鏡I為玻璃球面透鏡，所述第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4和第五透鏡5為塑膠非球面透鏡，采用玻璃球面透鏡與塑膠非球面透鏡結(jié)合，有效提高了鏡頭的幾何傳遞函數(shù)，使得該鏡頭產(chǎn)品的稅利度、透過(guò)率及色彩還原性得到顯著提升。
[0034]所述第一透鏡1、第二透鏡2、第四透鏡4為負(fù)焦距透鏡，所述第三透鏡3和第五透鏡5為正焦距透鏡;所述第一透鏡I朝向物側(cè)9 一面曲率半徑大于10，所述第一透鏡2朝向像面一面曲率半徑小于5;所述第二透鏡2朝向物側(cè)9一面為雙曲線(xiàn)非球面，所述第二透鏡2朝向像面7的一面為橢圓非球面;所述第三透鏡3朝向物側(cè)9 一面和朝向像面7—面均為雙曲線(xiàn)型非球面;所述第四透鏡4朝向物側(cè)9 一面為扁圓形非球面，所述第四透鏡4朝向像面7—面為橢圓非球面;所述第五透鏡5朝向物側(cè)9 一面為雙曲線(xiàn)非球面，所述第五透鏡5朝向像面7的一面為橢圓非球面。使得鏡頭像面整體均勻、亮度高、孔徑大，其光圈數(shù)達(dá)到F2.0，實(shí)現(xiàn)了220°以上的超廣角成像。
[0035]為解決了超廣角鏡頭的視場(chǎng)被壓縮的問(wèn)題，有效降低大角度光線(xiàn)在鏡頭主面的高度，使鏡頭整體長(zhǎng)度縮小，降低了結(jié)構(gòu)公差敏感性，所述第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4和第五透鏡5的焦距分別為f 1、f 2、f 3、f 4和f 5，滿(mǎn)足:
[0036]1.5<f1/f2<3,-3<f2/f3<0,f4/f5<0ο
[0037]所述第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4和第五透鏡5的色散系數(shù)分別為vd lens Kvd lens 2、vd lens 3、vd lens4和vd lens 5，滿(mǎn)足:
[0038](vd lens3，vd lens5)< 31,
[0039]vd lensl >45，
[0040](vd lens2,vd lens5)2 40o
[0041]通過(guò)優(yōu)化各個(gè)透鏡的色散系數(shù)，解決了鏡頭軸向色差過(guò)大的問(wèn)題，有效提高了中心分辨率。
[0042]為了有效地壓縮色差，并確保加工可行性，使鏡頭整體銳度提升。所述第四透鏡4和第五透鏡5的中心厚度分別為T(mén)4和T5，第二透鏡3與第三透鏡5的間距為A2，第四透鏡6與第五透鏡7的間距為A4，所述第一透鏡I與感光片7的間距為T(mén)L，滿(mǎn)足:
[0043]0.01<A4/A2<0.02，
[0044]0.03<A4<0.06,
[0045]0.3<A2/TL<0.5，
[0046]0.25<T4/T5<0.5o
[0047]在本實(shí)施例中，感光片7采用CMOS感光芯片，光線(xiàn)是從濾光片6入射至感光片7，在鏡頭成像時(shí)，濾光片6對(duì)感光片7有一定的保護(hù)作用，同時(shí)也過(guò)濾一部分光線(xiàn)以減少雜光和光斑，使圖像色彩亮麗和銳利，使之具有良好的色彩還原性。
[0048]在本實(shí)施例中，所述第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4和第五透鏡5為非球面透鏡，其非球面表面形狀方程Z滿(mǎn)足:
[0049]Z = cy2/{l + [l-l+kc2y2]1/2}+aiy2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y10+a6y12+a7y14+a8y16
[0050]其中，參數(shù)c為各個(gè)非球面透鏡半徑所對(duì)應(yīng)的曲率，y為各個(gè)非球面透鏡徑向坐標(biāo)，其單位與透鏡長(zhǎng)度單位相同，k為各個(gè)非球面透鏡圓錐二次曲線(xiàn)系數(shù)，(^至^分別表示各個(gè)非球面透鏡徑向坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的系數(shù)。
[0051]當(dāng)k系數(shù)小于-1時(shí)，透鏡的面形曲線(xiàn)為雙曲線(xiàn)；當(dāng)k系數(shù)等于-1時(shí)，透鏡的面形曲線(xiàn)為拋物線(xiàn)；當(dāng)k系數(shù)介于-1到O之間時(shí)，透鏡的面形曲線(xiàn)為橢圓；當(dāng)k系數(shù)等于O時(shí)，透鏡的面形曲線(xiàn)為圓形;當(dāng)k系數(shù)大于O時(shí)，透鏡的面形曲線(xiàn)為扁圓形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭，其特征在于從物側(cè)(9)到像面依次設(shè)置有第一透鏡(1)、第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、第四透鏡(4)、第五透鏡(5)、濾光片(6)和感光片(7)，所述第二透鏡(2)和第三透鏡(3)之間設(shè)有光闌(8); 所述第一透鏡(I)、第二透鏡(2)、第四透鏡(4)為負(fù)焦距透鏡，所述第三透鏡(3)和第五透鏡(5)為正焦距透鏡； 所述第一透鏡(I)朝向物側(cè)(9) 一面曲率半徑大于10，所述第一透鏡(2)朝向像面一面曲率半徑小于5; 所述第二透鏡(2)朝向物側(cè)(9) 一面為雙曲線(xiàn)非球面，所述第二透鏡(2)朝向像面的一面為橢圓非球面； 所述第三透鏡(3)朝向物側(cè)(9) 一面和朝向像面一面均為雙曲線(xiàn)型非球面； 所述第四透鏡(4)朝向物側(cè)(9) 一面為扁圓形非球面，所述第四透鏡(4)朝向像面一面為橢圓非球面； 所述第五透鏡(5)朝向物側(cè)(9) 一面為雙曲線(xiàn)非球面，所述第五透鏡(5)朝向像面的一面為橢圓非球面； 所述第一透鏡(I)、第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、第四透鏡(4)和第五透鏡(5)的焦距分別為f 1、f 2、f 3、f 4和f 5，滿(mǎn)足: I.5<fl/f2<3，-3<f2/f3<0，f4/f5<0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭，其特征在于所述第一透鏡(I)、第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、第四透鏡(4)和第五透鏡(5)的色散系數(shù)分別為vd IensUvdlens2、vd lens 3、vd lens4和vd lens5，滿(mǎn)足: (vd lens3，vd lens5)< 31, vd lensl>45， (vd lens2,vd lens5)2 40。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭，其特征在于所述第四透鏡(4)和第五透鏡(5)的中心厚度分別為T(mén)4和T5，第二透鏡(3)與第三透鏡(5)的間距為A2，第四透鏡(4)與第五透鏡(5)的間距為A4，所述第一透鏡(I)與感光片(7)的間距為T(mén)L，滿(mǎn)足: 0.01<Α4/Α2<0.02， 0.03<Α4<0.06， 0.3<A2/TL<0.5， 0.25<T4/T5<0.5o4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭，其特征在于所述第一透鏡(I)為玻璃球面透鏡，所述第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、第四透鏡(4)和第五透鏡(5)為塑膠非球面透鏡。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種超廣角魚(yú)眼光學(xué)成像鏡頭，包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡，通過(guò)優(yōu)化各個(gè)透鏡及其之間的參數(shù)，且所述第一透鏡朝向物側(cè)一面曲率半徑大于10，朝向像面另一面曲率半徑小于5，實(shí)現(xiàn)了220°以上視場(chǎng)范圍的高像質(zhì)、大孔徑成像，可以用于車(chē)載及環(huán)視監(jiān)控的超廣角范圍成像要求，減小鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度，避免出現(xiàn)監(jiān)控死角而致使監(jiān)控不到位的現(xiàn)象。
【IPC分類(lèi)】G02B13/00, G02B13/18, G02B13/06
【公開(kāi)號(hào)】CN205229555
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520932079
【發(fā)明人】鮑秀娟, 江依達(dá), 潘峰
【申請(qǐng)人】中山聯(lián)合光電科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年11月19日