一种针孔鱼眼镜头制造技术

本发明专利技术涉及光学成像技术领域，具体涉及一种针孔鱼眼镜头，具体为一种全工作视场范围在160

【技术实现步骤摘要】
一种针孔鱼眼镜头


[0001]本专利技术涉及光学成像
，具体涉及一种针孔鱼眼镜头。

技术介绍

[0002]针孔摄像头，即超微型摄像机。它的拍摄孔径只有针孔一般的大小，整体摄像头只有硬币大小，由于针孔摄像头的体积小，所以应用的场景可以更加普遍，对于室内监控的安装条件可以宽松，所以应用场景广阔。
[0003]目前超大视场范围的针孔摄像头需求逐渐增加，使得超微型鱼眼镜头变得越来越重要。但目前市场上的超微型鱼眼镜头分辨率较低，尤其在大视场工作范围内所拍摄的图像无论是整体的清晰度还是图片的锐度都不够好，不能满足人们对图像分辨率的要求。而镜头系统是摄影成像设备的核心，同时它应用的广度和深度也在不断地扩大，所需图像的分辨力也越来越高，对镜头的需要和品质也不断提高。而且，目前超微型针孔鱼眼镜头正朝着成像质量高、大工作视场范围、超微型、结构简单的趋势发展。
[0004]综上所述，目前现有超微型镜头在清晰度方面不能满足成像性能高的需求，同时，视场范围受限、镜头的尺寸较大、镜片多，使得成本较高且应用效果也不理想。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种针孔鱼眼镜头，具体为一种全工作视场范围在160
°
的针孔鱼眼镜头，接收孔径为F/4.5，特别适用高清画面的针孔鱼眼镜头，具有成像性能分辨率高，结构简单、紧凑，且易于加工和安装的特点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种针孔鱼眼镜头，沿着光轴方向从物方至像方，依次包括具有负弯月型的第一块透镜、负弯月型的第二块透镜、具有正光焦度的第三块透镜、具有正光焦度的第四块透镜、具有正光焦度的第五块透镜、具有正光焦度的第六块透镜、具有正光焦度的第七块透镜；所述的第三块透镜、第四块透镜组成双胶合透镜，所述的第五块透镜、第六块透镜组成双胶合透镜；
[0007]所述第一块透镜和所述第二块透镜均为负弯月型透镜，朝向物方和像方的光学面均凸向物方；所述的第三块透镜的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向物方；所述的第四块透镜的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向像方；所述的第五块透镜的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向物方；所述的第六块透镜的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向像方；所述的第七块透镜的朝向物方的光学面凸向像方，朝向像方的光学面凸向像方；
[0008]应用平面对称光学系统的像差理论对鱼眼镜头进行像差分析：
[0009][0010][0011][0012][0013]W
sph
＝w
400
x4+w
220
x2y2+w
040
y4,
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0014]W
coma
＝w
300
x3+w
120
xy2.
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0015]上式中为子午和弧矢方向的场曲波像差，为轴向色差波像差，为垂轴色差波像差，W
sph
为球差波像差，W
coma
为彗差波像差。
[0016]作为优选，所述第一块透镜的朝向物方光学面为球面、朝向像方光学面采用球面设计；所述第二块透镜、第三块透镜、第四块透镜、第五块透镜、第六块透镜、第七块透镜各自朝向物方和像方的光学面均为球面。
[0017]作为优选，所述第一块透镜朝向像方的光学面的面型系数为a2＝
‑
2.8，第一块透镜朝向物方的光学以及其余透镜的光学面的面型系数均为a2＝
‑
1。
[0018]作为优选，镜头的工作视场范围为160
°
，总焦距为0.81mm，F/#值为4.5，镜头总长度为5.36mm，横向最大尺寸为3.98mm，可探测的波长范围为400nm
‑
700nm，主波长为586.7nm。
[0019]作为优选，所述第一块透镜的材料为P
‑
LAK35，折射率n＝1.69350；第二块透镜的材料为N
‑
LAK33B，折射率n＝1.75500；第三块透镜的材料为F2，折射率n＝1.62004；第四块透镜的材料为P
‑
SF8，折射率n＝1.68893；第五块透镜的材料为LF5，折射率n＝1.58144；第六块透镜的材料为N
‑
K5，折射率n＝1.51823；第七块透镜的材料为N
‑
SF57，折射率n＝1.84666。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的针孔鱼眼镜头利用具有负光焦度的第一块透镜和第二块透镜对物方视场角进行压缩，保证了该鱼眼镜头的大工作视场成像；光学系统中用到的透镜材料种类比较少以及在设计中采用的透镜比较少，包括七片透镜，从而使得超微型针孔鱼眼镜头的制造成本较低；另外，在光学系统中采用了两个双胶合透镜来校正系统的像差，因此使该超微型针孔鱼眼镜头具有大视场范围、像面分辨率高、像面均匀性好、结构紧凑、小巧、易于加工等优点。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的针孔鱼眼镜头的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术的针孔鱼眼镜头的MTF曲线图；
[0023]图3是本专利技术的针孔鱼眼镜头的点列图；
[0024]图4是本专利技术的针孔鱼眼镜头的场曲和畸变曲线；
[0025]图5时本专利技术的针孔鱼眼镜头的相对找图曲线；
[0026]图6是本专利技术的针孔鱼眼镜头的光路图。
[0027]图中：L1‑
第一透镜；L2‑
第二透镜；L3‑
第三透镜；L4‑
第四透镜；L5‑
第五透镜；L6‑
第六透镜；L7‑
第七透镜；数字1
‑
13表示光学面，其中第8光学面表示孔径光阑，位于第四透镜和第五透镜之间。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]如图1所示，本专利技术的针孔鱼眼镜头，沿光轴方向从物方至像方，依次包括：具有负光焦度的第一透镜L1，它的朝向物方和像方的光学面均凸向物方；具有负光焦度的第二透镜L2，它的朝向物方和像方的光学面均凸向物方；具有正光焦度的第三透镜L3，它的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向物方；具有正光焦度的第四透镜L4，它的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向像方；具有正光焦度的第五透镜L5，它的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向物方；具有正光焦度的第六透镜L6，它的朝向物方的光学面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针孔鱼眼镜头，其特征在于，沿着光轴方向从物方至像方，依次包括具有负弯月型的第一块透镜(L1)、负弯月型的第二块透镜(L2)、具有正光焦度的第三块透镜(L3)、具有正光焦度的第四块透镜(L4)、具有正光焦度的第五块透镜(L5)、具有正光焦度的第六块透镜(L6)、具有正光焦度的第七块透镜(L7)；所述的第三块透镜(L3)、第四块透镜(L4)组成双胶合透镜，所述的第五块透镜(L5)、第六块透镜(L6)组成双胶合透镜；所述第一块透镜(L1)和所述第二块透镜(L2)均为负弯月型透镜，朝向物方和像方的光学面均凸向物方；所述的第三块透镜(L3)的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向物方；所述的第四块透镜(L4)的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向像方；所述的第五块透镜(L5)的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向物方；所述的第六块透镜(L6)的朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向像方；所述的第七块透镜(L7)的朝向物方的光学面凸向像方，朝向像方的光学面凸向像方；应用平面对称光学系统的像差理论对鱼眼镜头进行像差分析：应用平面对称光学系统的像差理论对鱼眼镜头进行像差分析：应用平面对称光学系统的像差理论对鱼眼镜头进行像差分析：应用平面对称光学系统的像差理论对鱼眼镜头进行像差分析：W
sph
＝w
400
x4+w
220
x2y2+w
040
y4, (5)W
coma
＝w
300
x3+w
120
xy2. (6)上式中为子午和弧矢方向的场曲波像差，为轴向色差波像差，为垂轴色差波像差，W
sph
为球差...

【专利技术属性】
技术研发人员：范丽荣，乔国栋，朱伟，史乃煜，陆群峰，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：