CN110346920B - 鱼眼镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种鱼眼镜头，包括镜片群组；所述镜片群组包括：沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑S、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6；第一透镜1、第二透镜2和第五透镜5为负光焦度透镜；第三透镜3、第四透镜4和第六透镜6为正光焦度透镜；第一透镜1为弯月形透镜；第二透镜2为双凹透镜；第三透镜3为双凸透镜；第四透镜4为双凸透镜；第五透镜5为双凹透镜；第六透镜6为双凸透镜。还包括设置于靠近镜片群组物侧的第七透镜7；第七透镜7为弯月形负光焦度透镜。本发明的鱼眼镜头可以实现良好的成像效果，获取更锐利，分辨率更高的可视化信息的同时，大幅度增强鱼眼镜头的环境适应性。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像领域，尤其涉及一种鱼眼镜头。
背景技术
镜头作为成像装置系统的主要构成部分，其性能决定了成像装置获取可视化信息能力的强弱。随着成像装置应用范围的快速扩展，对镜头的解像力、通光量、高低温性能、日夜共焦及环境适应性方面提出了更高的要求。
目前使用的鱼眼镜头存在这样的缺点：像素提高困难、成像画面锐利度低、光圈小、视野范围小，然而鱼眼镜头光圈变大的同时也代表着通光口径变大，导致像差会急剧恶化，不能同时满足大视野、日夜共焦、高低温不虚焦和高解像力的要求。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种鱼眼镜头。
为实现上述目的，本发明提供一种鱼眼镜头，包括镜片群组；
所述镜片群组包括：沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜；
所述第一透镜、所述第二透镜和所述第五透镜为负光焦度透镜；
所述第三透镜、所述第四透镜和所述第六透镜为正光焦度透镜；其特征在于，
所述第一透镜为弯月形透镜；
所述第二透镜为双凹透镜；
所述第三透镜为双凸透镜；
所述第四透镜为双凸透镜；
所述第五透镜为双凹透镜；
所述第六透镜为双凸透镜。
根据本发明的一个方面，所述第四透镜和所述第五透镜组成具有负光焦度的胶合透镜组。
根据本发明的一个方面，还包括设置于靠近所述镜片群组物侧的第七透镜；
所述第七透镜为弯月形透镜,并且为负光焦度透镜。
根据本发明的一个方面，所述第七透镜的物侧面与像侧面的R值之比满足：1＜S1/S2＜1.5。
根据本发明的一个方面，所述第七透镜、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、所述第五透镜和所述第六透镜为玻璃非球面透镜或塑料非球面透镜。
根据本发明的一个方面，所述镜头的半像高h与所述镜头的有效焦距f满足关系式：f/h≥0.5。
根据本发明的一个方面，所述镜头后焦距d与所述镜头的有效焦距f满足关系式：d/f≥1.4。
根据本发明的一个方面，所述第七透镜的焦距f7与所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距Fn满足：|f7|>|Fn|。
根据本发明的一个方面，所述第一透镜和所述第二透镜的焦距分别为f1和f2，且满足：5≥f1/f2≥1。
根据本发明的一个方面，所述第四透镜和所述第五透镜的焦距分别为f4和f5，且满足：-0.5≥f4/f5≥-3。
根据本发明的一个方面，所述第三透镜和所述第六透镜的焦距分别为f3和f6，且满足：2.5≥f3/f6≥0.3。
根据本发明的一个方面，所述第四透镜的色散系数vd4与所述第五透镜的色散系数vd5满足以下关系式：Vd4－Vd5≥30。
根据本发明的一个方案，本发明的镜头可以满足物距在0.1m至无穷远物距范围内清晰成像,并实现F1.2大光圈的基础上同时满足日夜共用，在增加通光量的同时扩展了使用环境的限制。此外本发明的镜头全视场范围最大可以达到240°。
根据本发明的一个方案，本发明通过合理的控制光路走势，在实现设计成像性能优异的同时也保证光学系统的敏感性较低，可以满足镜头加工公差要求。
根据本发明的一个方案，通过优化配置各个透镜屈光度及选用合理的材料，也使本发明镜头像差得到有效的校正，同时克服了镜片材质由于膨胀系数大，在高低温环境下容易造成焦点漂移的缺陷，使得本发明镜头在-40℃～85℃温度范围内成像清楚。
根据本发明的一个方案，通过使用高精度的非球面镜片制造模具，还可以在达成设计公差容限，确保实际镜头性能的同时，又能保证批量制造品质的一致性。
附图说明
图1是示意性表示根据本发明的实施方式一的鱼眼镜头结构图；
图2是示意性表示根据本发明的实施方式一的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；
图3是示意性表示根据本发明的实施方式一的鱼眼镜头在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；
图4是示意性表示根据本发明的实施方式一的鱼眼镜头在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；
图5是示意性表示根据本发明的实施方式一的鱼眼镜头在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；
图6是示意性表示根据本发明的实施方式一的鱼眼镜头在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；
图7是示意性表示根据本发明的实施方式二的鱼眼镜头结构图；
图8是示意性表示根据本发明的实施方式二的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；
图9是示意性表示根据本发明的实施方式二的鱼眼镜头在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；
图10是示意性表示根据本发明的实施方式二的鱼眼镜头在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；
图11是示意性表示根据本发明的实施方式二的鱼眼镜头在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；
图12是示意性表示根据本发明的实施方式二的鱼眼镜头在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；
图13是示意性表示根据本发明的实施方式三的鱼眼镜头结构图；
图14是示意性表示根据本发明的实施方式三的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；
图15是示意性表示根据本发明的实施方式三的鱼眼镜头在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；
图16是示意性表示根据本发明的实施方式三的鱼眼镜头在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；
图17是示意性表示根据本发明的实施方式三的鱼眼镜头在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；
图18是示意性表示根据本发明的实施方式三的鱼眼镜头在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；
图19是示意性表示根据本发明的实施方式四的鱼眼镜头结构图；
图20是示意性表示根据本发明的实施方式四的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；
图21是示意性表示根据本发明的实施方式四的鱼眼镜头在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；
图22是示意性表示根据本发明的实施方式四的鱼眼镜头在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；
图23是示意性表示根据本发明的实施方式四的鱼眼镜头在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；
图24是示意性表示根据本发明的实施方式四的鱼眼镜头在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；
图25是示意性表示根据本发明的实施方式五的鱼眼镜头结构图；
图26是示意性表示根据本发明的实施方式五的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；
图27是示意性表示根据本发明的实施方式五的鱼眼镜头在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；
图28是示意性表示根据本发明的实施方式五的鱼眼镜头在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；
图29是示意性表示根据本发明的实施方式五的鱼眼镜头在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；
图30是示意性表示根据本发明的实施方式五的鱼眼镜头在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
图1是示意性表示根据本发明的一种实施方式的鱼眼镜头结构图。如图1所示，本发明的鱼眼镜头包括镜片群组。镜片群组包括：沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑S、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6。其中第一透镜1、第二透镜2和第五透镜5为负光焦度透镜；第三透镜3、第四透镜4和第六透镜6为正光焦度透镜。并且第四透镜4和第五透镜5组成具有负光焦度的胶合透镜组。镜片群组靠近物侧还设置有第七透镜7，第七透镜7为负光焦度透镜。
本发明中，沿着物侧至像侧的方向:第七透镜7为弯月形透镜；第一透镜1为弯月形透镜；第二透镜2为双凹透镜；第三透镜3为双凸透镜；第四透镜4为双凸透镜；第五透镜5为双凹透镜；第六透镜6为双凸透镜。
本发明中，第七透镜7、第一透镜1和第三透镜3为球面透镜；第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6为玻璃非球面透镜或塑料非球面透镜。且非球面满足下列公式：
式中，z为沿光轴方向，垂直于光轴的高度为h的位置处曲面到顶点的轴向距离；c表示非球面曲面顶点处的曲率；k为圆锥系数；A4、A6、A8、A10、A12分别表示四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶非球面系数。
此外，本发明的鱼眼镜头的半像高h与镜头的有效焦距f满足关系式：f/h≥0.5。第一透镜1和第二透镜2的焦距分别为f1和f2，且满足：5≥f1/f2≥1。第四透镜4和第五透镜5的焦距分别为f4和f5，且满足：-0.5≥f4/f5≥-3。第三透镜3和第六透镜6的焦距分别为f3和f6，且满足：2.5≥f3/f6≥0.3。镜头后焦距d和有效焦距f满足关系式：d/f≥1.4。
第四透镜4的色散系数vd4与第五透镜5的色散系数vd5满足以下关系式：Vd4－Vd5≥30。第七透镜7的焦距f7与第一透镜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的组合焦距Fn满足：|f7|>|Fn|。第七透镜7的物侧面与像侧面的R值之比满足：1＜S1/S2＜1.5。
综合上述设置，本发明的镜头可以满足物距在0.1m至无穷远物距范围内清晰成像,并实现F1.2大光圈的基础上同时满足日夜共用，在增加通光量的同时扩展了使用环境的限制。此外本发明的镜头全视场范围最大可以达到240°。
并且本发明通过合理的控制光路走势，在实现设计成像性能优异的同时也保证光学系统的敏感性较低，可以满足镜头加工公差要求。
各个透镜屈光度的优化配置及合理的材料选用，也使本发明镜头像差得到有效的校正，同时克服了镜片材质由于膨胀系数大，在高低温环境下容易造成焦点漂移的缺陷，使得本发明镜头在-40℃～85℃温度范围内成像清楚。
通过使用高精度的非球面镜片制造模具，还可以在达成设计公差容限，确保实际镜头性能的同时，又能保证批量制造品质的一致性。
以下根据本发明的上述设置给出五组具体实施方式来具体说明根据本发明的鱼眼镜头。因为根据本发明的鱼眼镜头共有七片透镜，其中，第四透镜4和第五透镜5组成胶合透镜，再加上光阑S和像面一共15个面。为了便于叙述说明，将除像面以外的各个面编号按为S1至S14。
五组实施方式数据如下表1中数据：
表1
实施方式一：
图1是示意性表示根据本发明的实施方式一的鱼眼镜头结构图。
实施方式一中的有效焦距f和半像高h比值f/h＝0.8，光圈FNO＝1.3。
以下表2列出本实施方式的各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料的折射率、阿贝数：
表2
在本实施方式中，非球面数据如下表3所示，其中K为该表面的二次曲面常数，A、B、C、D、E分别为四阶、六阶、八阶、十阶和十二阶的非球面系数：
| 面序号 | K | A | B | C | D | E |
| S5 | -80.478 | -6.22E-02 | 8.94E-03 | 5.51E-04 | -2.90E-04 | 2.44E-05 |
| S6 | -0.51 | -1.21E-01 | 3.59E-02 | -1.13E-02 | 2.53E-03 | -4.42E-04 |
| S10 | -35.861 | 1.59E-01 | -1.74E-01 | 6.43E-02 | 4.01E-02 | -2.83E-02 |
| S11 | -2.757 | -2.31E-01 | 2.21E-01 | 7.14E-02 | -3.08E-01 | 1.42E-01 |
| S12 | -0.288 | -1.72E-01 | 1.94E-01 | -1.61E-01 | 6.72E-02 | -1.10E-02 |
| S13 | -3.378 | -2.89E-02 | 2.86E-02 | -1.60E-02 | 3.32E-03 | -3.96E-04 |
| S14 | --52.058 | -7.04E-02 | 4.07E-02 | -1.61E-02 | 2.69E-03 | -1.82E-04 |
表3
图2至图6分别示意性表示根据本发明的实施方式一的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式一在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式一在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式一在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式一在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图。
由图2至图6可以看出，本实施方式的镜头实现了在-40℃到85℃的温度范围内也能清晰地成像，并且体现出镜头的红外性能，可以满足日夜共焦。
实施方式二：
图7是示意性表示根据本发明的实施方式二的鱼眼镜头结构图。
实施方式二中的有效焦距f和半像高h比值f/h＝0.73，光圈FNO＝1.8。
以下表4列出本实施方式的各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料的折射率、阿贝数：
| 面序号 | 表面类型 | R值 | 厚度 | 折射率 | 阿贝数 |
| S1 | 球面 | 20.8 | 2 | 1.55 | 53 |
| S2 | 球面 | 14.96 | 0.1 | ||
| S3 | 球面 | 14.45 | 2.43 | 1.79 | 23 |
| S4 | 球面 | 2.17 | 2.18 | ||
| S5 | 非球面 | 10.5 | 1.15 | 1.55 | 53 |
| S6 | 非球面 | 1.28 | 0.88 | ||
| S7 | 球面 | 3.61 | 2.28 | 1.9 | 22 |
| S8 | 球面 | -6.3 | 0.79 | ||
| S9 | Stop | Infinity | 0.06 | ||
| S10 | 非球面 | 2.91 | 0.64 | 1.53 | 53 |
| S11 | 非球面 | -2.67 | 0.53 | 1.64 | 23 |
| S12 | 非球面 | 2.93 | 0.38 | ||
| S13 | 非球面 | 1.53 | 1.62 | 1.53 | 53 |
| S14 | 非球面 | -4.82 | 1.58 | ||
| 像面 | 球面 | Infinity |
表4
在本实施方式中，非球面数据如下表5所示，其中K为该表面的二次曲面常数，A、B、C、D、E、F分别为四阶、六阶、八阶、十阶和十二阶的非球面系数：
| 面序号 | K | A | B | C | D | E |
| S5 | -238.976 | -5.87E-02 | 9.36E-03 | 4.25E-04 | -3.25E-04 | 3.09E-05 |
| S6 | -0.499 | -1.14E-01 | 3.45E-02 | -1.16E-02 | 2.50E-03 | -4.39E-04 |
| S10 | -41.761 | 1.72E-01 | -1.71E-01 | 6.02E-02 | 3.52E-02 | -2.87E-02 |
| S11 | -9.985 | -2.11E-01 | 1.81E-01 | 2.74E-02 | -2.99E-01 | 2.14E-01 |
| S12 | -0.396 | -1.7E-01 | 1.86E-01 | -1.61E-01 | 7.00E-02 | -1.01E-02 |
| S13 | -4.224 | -2.70E-02 | 2.85E-02 | -1.67E-02 | 3.41E-03 | 2.33E-04 |
| S14 | -47.701 | -6.02E-02 | 4.04E-02 | -1.61E-02 | 2.93E-03 | 1.02E-04 |
表5
图8至图12分别示意性表示根据本发明的实施方式二的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式二的鱼眼镜头在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式二的鱼眼镜头在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式二的鱼眼镜头在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式二的鱼眼镜头在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图。
由图8至图12可以看出，本实施方式的镜头实现了在-40℃到85℃的温度范围内也能清晰地成像，并且体现出镜头的红外性能，可以满足日夜共焦。
实施方式三：
图13是示意性表示根据本发明的实施方式三的鱼眼镜头结构图。
实施方式三中的有效焦距f和半像高h比值f/h＝0.61，光圈FNO＝1.6。
以下表6列出本实施方式的各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料的折射率、阿贝数：
| 面序号 | 表面类型 | R值 | 厚度 | 折射率 | 阿贝数 |
| S1 | 球面 | 16 | 0.7 | 1.64 | 24 |
| S2 | 球面 | 13.6 | 0.5 | ||
| S3 | 球面 | 13.13 | 1.3 | 1.75 | 50 |
| S4 | 球面 | 3 | 2.39 | ||
| S5 | 非球面 | 10000 | 1.96 | 1.54 | 56 |
| S6 | 非球面 | 1.13 | 1.49 | ||
| S7 | 球面 | 3.62 | 1.69 | 1.75 | 50 |
| S8 | 球面 | -6.3 | 0.93 | ||
| S9 | Stop | Infinity | 0.02 | ||
| S10 | 非球面 | 2.98 | 1 | 1.53 | 55 |
| S11 | 非球面 | -1.92 | 0.51 | 1.65 | 22 |
| S12 | 非球面 | 3.24 | 0.44 | ||
| S13 | 非球面 | 1.77 | 1.32 | 1.53 | 55 |
| S14 | 非球面 | -2.76 | 1.74 | ||
| 像面 | 球面 | Infinity |
表6
在本实施方式中，非球面数据如下表7所示，K为该表面的二次曲面常数，A、B、C、D、E、F分别为四阶、六阶、八阶、十阶和十二阶的非球面系数：
| 面序号 | K | A | B | C | D | E |
| S5 | 8.5E05 | -7.54E-04 | -1.61E-03 | 2.93E-04 | -2.19E-05 | 6.23E-07 |
| S6 | -0.604 | -2.16E-02 | -9.81E-03 | -7.74E-03 | 5.37E-03 | -1.24E-03 |
| S10 | -32.302 | 1.45E-01 | -1.63E-01 | 7.38E-02 | 6.53E-02 | -6.14E-02 |
| S11 | -1.306 | -2.06E-01 | 2.57E-01 | -2.81E-02 | -2.37E-01 | 1.48E-01 |
| S12 | 5.724 | -1.43E-01 | 1.39E-01 | -1.34E-01 | 7.38E-02 | -2.21E-02 |
| S13 | -4.800 | -1.05E-02 | 7.23E-03 | -1.11E-02 | 5.23E-03 | -1.27E-03 |
| S14 | -11.932 | -5.11E-02 | 2.76E-02 | -1.97E-02 | 7.32E-03 | -1.25E-03 |
表7
图14至图18分别示意性表示根据本发明的实施方式三的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式三的鱼眼镜头在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式三的鱼眼镜头在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式三的鱼眼镜头在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式三的鱼眼镜头在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图。
由图14至图18可以看出，本实施方式的镜头实现了在-40℃到85℃的温度范围内也能清晰地成像，并且体现出镜头的红外性能，可以满足日夜共焦。
实施方式四：
图19是示意性表示根据本发明的实施方式四的鱼眼镜头结构图。
实施方式四中的有效焦距f和半像高h比值f/h＝0.53，光圈FNO＝2.0。
以下表8列出本实施方式的各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料的折射率、阿贝数：
| 面序号 | 表面类型 | R值 | 厚度 | 折射率 | 阿贝数 |
| S1 | 球面 | 13 | 1 | 1.64 | 24 |
| S2 | 球面 | 11.7 | 0.5 | ||
| S3 | 球面 | 11.39 | 1.21 | 1.77 | 43 |
| S4 | 球面 | 3.15 | 2.29 | ||
| S5 | 非球面 | 15 | 1.08 | 1.55 | 56 |
| S6 | 非球面 | 0.98 | 0.88 | ||
| S7 | 球面 | 6.31 | 2.48 | 2 | 23 |
| S8 | 球面 | -6.62 | 0.12 | ||
| S9 | Stop | Infinity | 0.1 | ||
| S10 | 非球面 | 2.51 | 1.09 | 1.55 | 56 |
| S11 | 非球面 | -1.02 | 0.67 | 1.64 | 24 |
| S12 | 非球面 | 4.05 | 0.13 | ||
| S13 | 非球面 | 2.29 | 1.4 | 1.54 | 55 |
| S14 | 非球面 | -1.79 | 1.8 | ||
| 像面 | 球面 | Infinity |
表8
在本实施方式中，非球面数据如下表9所示，其中K为该表面的二次曲面常数，A、B、C、D、E、F分别为四阶、六阶、八阶、十阶和十二阶的非球面系数：
| 面序号 | K | A | B | C | D | E |
| S5 | -50.000 | -8.76E-04 | -3.09E-03 | 6.24E-04 | -4.49E-05 | 7.94E-07 |
| S6 | -0.621 | -1.34E-02 | -2.23E-02 | -1.27E-02 | 1.11E-02 | -2.33E-03 |
| S10 | -6.193 | 6.60E-02 | -4.98E-02 | 1.88E-01 | -2.52E-01 | 9.25E-02 |
| S11 | -8.197 | -3.95E-01 | 3.64E-01 | 5.14E-01 | -2.53E+00 | 2.00E+00 |
| S12 | -5.185 | -1.66E-02 | 8.95E-02 | -9.21E-02 | 4.15E-02 | -5.89E-03 |
| S13 | -15.895 | 2.53E-02 | 2.04E-03 | -5.02E-03 | 4.13E-03 | -7.93E-04 |
| S14 | -3.032 | -4.22E-02 | 1.95E-02 | -1.65E-03 | -1.56E-03 | 1.00E-03 |
表9
图20至图24分别示意性表示根据本发明的实施方式四的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式四的鱼眼镜头在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式四的鱼眼镜头在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式四的鱼眼镜头在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式四的鱼眼镜头在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图。
由图20至图24可以看出，本实施方式的镜头实现了在-40℃到85℃的温度范围内也能清晰地成像，并且体现出镜头的红外性能，可以满足日夜共焦。
实施方式五：
图25是示意性表示根据本发明的实施方式五的鱼眼镜头结构图。
实施方式五中的有效焦距f和半像高h比值f/h＝0.57，光圈FNO＝2.0。
以下表10列出本实施方式的各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料的折射率、阿贝数：
表10
在本实施方式中，非球面数据如下表11所示，其中K为该表面的二次曲面常数，A、B、C、D、E、F分别为四阶、六阶、八阶、十阶和十二阶的非球面系数：
| 面序号 | K | A | B | C | D | E |
| S5 | 0.000 | -4.43E-03 | -1.25E-03 | 3.15E-04 | -2.77E-05 | 8.35E-07 |
| S6 | -0.669 | -3.33E-02 | -1.29E-02 | -6.97E-03 | 5.66E-03 | -1.45E-03 |
| S10 | -25.176 | 1.58E-01 | -1.46E-01 | 8.32E-02 | 4.71E-02 | -7.31E-02 |
| S11 | -1.627 | -2.08E-01 | 3.20E-01 | -1.16E-01 | -4.22E-01 | 2.95E-01 |
| S12 | 6.711 | -9.53E-02 | 1.45E-01 | -1.41E-01 | 7.34E-02 | -2.44E-02 |
| S13 | -11.961 | -1.71E-02 | 9.76E-03 | -8.00E-03 | 6.10E-03 | -2.24E-03 |
| S14 | -5.460 | -7.53E-02 | 3.09E-02 | -1.72E-02 | 6.56E-03 | -1.22E-03 |
表11
图26至图30分别示意性表示根据本发明的实施方式五的鱼眼镜头在常温20度、可见光下的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式五的鱼眼镜头在常温20度、夜间红外的200lp/mm的MTF图；本发明的实施方式五的鱼眼镜头在常温20度、可见光下1001p/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式五的鱼眼镜头在低温-40度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图；本发明的实施方式五的鱼眼镜头在高温85度、可见光下100lp/mm的Through-Focus-MTF图。
由图26至图30可以看出，本实施方式的镜头实现了在-40℃到85℃的温度范围内也能清晰地成像，并且体现出镜头的红外性能，可以满足日夜共焦。
根据本发明的上述实施方式，本发明的镜头可以满足物距在0.1m至无穷远物距范围内清晰成像,并实现F1.2大光圈的基础上同时满足日夜共用，在增加通光量的同时扩展了使用环境的限制。此外本发明的镜头全视场范围最大可以达到240°。并且本发明通过合理的控制光路走势，在实现设计成像性能优异的同时也保证光学系统的敏感性较低，可以满足镜头加工公差要求。各个透镜屈光度的优化配置及合理的材料选用，也使本发明镜头像差得到有效的校正，同时克服了镜片材质由于膨胀系数大，在高低温环境下容易造成焦点漂移的缺陷，使得本发明镜头在-40℃～85℃温度范围内成像清楚。通过使用高精度的非球面镜片制造模具，还可以在达成设计公差容限，确保实际镜头性能的同时，又能保证批量制造品质的一致性。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种鱼眼镜头，包括镜片群组；
所述镜片群组包括：沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、光阑(S)、第四透镜(4)、第五透镜(5)和第六透镜(6)；
所述第一透镜(1)、所述第二透镜(2)和所述第五透镜(5)为负光焦度透镜；
所述第三透镜(3)、所述第四透镜(4)和所述第六透镜(6)为正光焦度透镜；其特征在于，
所述第一透镜(1)为弯月形透镜；
所述第二透镜(2)为双凹透镜；
所述第三透镜(3)为双凸透镜；
所述第四透镜(4)为双凸透镜；
所述第五透镜(5)为双凹透镜；
所述第六透镜(6)为双凸透镜；
还包括设置于靠近所述镜片群组物侧的第七透镜(7)；
所述第七透镜(7)为弯月形透镜,并且为负光焦度透镜；
所述镜头的半像高h与所述镜头的有效焦距f满足关系式：f/h≥0.5；
所述第三透镜(3)和所述第六透镜(6)的焦距分别为f3和f6，且满足：1.61≥f3/f6≥0.3。
2.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第四透镜(4)和所述第五透镜(5)组成具有负光焦度的胶合透镜组。
3.根据权利要求2所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第七透镜(7)的物侧面(S1)与像侧面(S2)的R值之比满足：1＜S1/S2＜1.5。
4.根据权利要求3所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第七透镜(7)、所述第一透镜(1)和所述第三透镜(3)为球面透镜；
所述第二透镜(2)、所述第四透镜(4)、所述第五透镜(5)和所述第六透镜(6)为玻璃非球面透镜或塑料非球面透镜。
5.根据权利要求4所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述镜头后焦距d与所述镜头的有效焦距f满足关系式：d/f≥1.4。
6.根据权利要求5所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第七透镜(7)的焦距f7与所述第一透镜(1)、所述第二透镜(2)、所述第三透镜(3)、所述第四透镜(4)、所述第五透镜(5)和所述第六透镜(6)的组合焦距Fn满足：|f7|>|Fn|。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)和所述第二透镜(2)的焦距分别为f1和f2，且满足：5≥f1/f2≥1。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第四透镜(4)和所述第五透镜(5)的焦距分别为f4和f5，且满足：-0.5≥f4/f5≥-3。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第四透镜(4)的色散系数vd4与所述第五透镜(5)的色散系数vd5满足以下关系式：Vd4－Vd5≥30。
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