一种低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头的制作方法

本发明涉及光学成像，尤其涉及一种低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头。

背景技术：

1、近年来，随着物联网的快速发展以及图像传感技术的进步，越来越多的应用领域要求光学镜头不仅具有高清晰的成像质量，还要求更大角度、全方位视场。

2、其中鱼眼镜头的视场角一般可达到150度以上，能够同时对大视场范围内的景物成像并实时提取信息，因其独特优势，近年来鱼眼镜头备受各行业青睐，并被广泛应用于车载、安防、机器视觉、医疗内窥等领域，其发展前景十分广阔。

3、但由于鱼眼镜头系统大视场成像光束以很大角度斜入射进入系统，偏离近轴成像导致严重的像差，成像质量也随之下降；此外，由于鱼眼镜头具有超大广角，镜头设计时图像中心与边缘视场的光通量不均匀，使得紫边现象成为鱼眼镜头普遍存在的一个突出问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，该低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头其具有大光圈、高解像、低温漂、日夜共焦且能够矫正紫边的优点。

2、本发明的鱼眼镜头，所述镜头沿着光轴从物侧至像侧依序可包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜以及第六透镜；

3、其中，第一透镜为具有负光焦度的负弯月透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜为具有负光焦度的双凹负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第三透镜和第四透镜均为具有正光焦度的双凸正透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；第五透镜为具有负光焦度的双凹负透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；以及第六透镜为具有正光焦度的双凸正透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；六枚透镜由玻璃或塑胶材料制成，其中第一透镜和第三透镜为玻璃球面透镜，第二透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜为塑胶非球面透镜。

4、优选的，所述镜头的光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6，其中f1、f2、f3、f4、f5、f6与f满足以下比例：-7.0<f1/f<-6.0，-2.0<f2/f<-1.0，3.0<f3/f<4.0，2.0<f4/f<3.0，-2.0<f5/f<-1.0，2<f6/f<3.0。

5、优选的，所述第一透镜满足关系式：1.8≤nd≤2.0，vd≤50.0；第二透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第三透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第四透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第五透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第六透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；其中nd为折射率，vd为阿贝常数。

6、优选的，所述镜头的各镜片在光轴上的距离满足以下关系，第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为：5.0～6.0mm；第二透镜与第三透镜的空气间隔为：1.5～2.0mm；第三透镜与光阑的空气间隔为：1.5～2.0mm；光阑与第四透镜的空气间隔为：-0.1～0mm；第四透镜与第五透镜的空气间隔为：0～0.1mm；第五透镜与第六透镜的空气间隔为0～0.5mm。

7、优选的，第二透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜均为非球面透镜，非球面曲线方程表达式为：

8、

9、其中，z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8均为高次项系数。

10、优选的，光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：16≤ttl/f≤17。

11、优选的，光学系统的f数≤2.1。

12、优选的，光学系统的像高h与光学系统的焦距f之间满足：h/f≥3.5。

13、优选的，光学系统的光阑位于第三透镜与第四透镜之间。

14、优选的，所述第六透镜的后侧设置有滤光片。

15、与现有技术相比，本发明有以下优点：

16、本发明提供的一种鱼眼镜头采用六枚镜片，由两枚玻璃球面镜片加四枚塑胶非球面镜片构成光学成像系统，该系统具有以下优点。

17、1、采用六枚具有特定光焦度的透镜，并通过特定的表面形状搭配与合理的光焦度分配，使镜头具有大光圈和超过180度的超大视场角，并保证在白天和夜晚都具有高分辨率的成像清晰度，实现日夜共焦的功能；

18、2、采用多片具有负相关的折射率温度系数的非球面塑胶透镜搭配玻璃球面透镜，平衡温漂，使镜头实现无热化的同时，具有更低廉的生产成本；

19、3、通过调整非球面透镜的面型，矫正光学系统中色差，保证成像画面不会出现紫边色差。

20、下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头沿着光轴从物侧至像侧依序可包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜以及第六透镜；

2.根据权利要求1所述的低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6，其中f1、f2、f3、f4、f5、f6与f满足以下比例：-7.0<f1/f<-6.0，-2.0<f2/f<-1.0，3.0<f3/f<4.0，2.0<f4/f<3.0，-2.0<f5/f<-1.0，2<f6/f<3.0。

3.根据权利要求2所述的低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，其特征在于：所述第一透镜满足关系式：1.8≤nd≤2.0，vd≤50.0；第二透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第三透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第四透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第五透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第六透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；其中nd为折射率，vd为阿贝常数。

4.根据权利要求3所述的低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头的各镜片在光轴上的距离满足以下关系，第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为：5.0～6.0mm；第二透镜与第三透镜的空气间隔为：1.5～2.0mm；第三透镜与光阑的空气间隔为：1.5～2.0mm；光阑与第四透镜的空气间隔为：-0.1～0mm；第四透镜与第五透镜的空气间隔为：0～0.1mm；第五透镜与第六透镜的空气间隔为0～0.5mm。

5.根据权利要求4所述的低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，其特征在于：所述第二透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜均为非球面透镜，非球面曲线方程表达式为：

6.根据权利要求5所述的低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：16≤ttl/f≤17；光学系统的f数≤2.1；光学系统的像高h与光学系统的焦距f之间满足：h/f≥3.5；所述第六透镜的后侧设置有滤光片。

7.根据权利要求1所述的低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，其特征在于：

技术总结本发明涉及一种低成本大光圈日夜共焦鱼眼镜头，所述镜头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜构成，光阑设置于第三透镜与第四透镜之间。其中第一透镜和第三透镜为玻璃球面透镜，第二透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜均为塑胶非球面透镜。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上距离等，使镜头满足超大广角、大光圈的高分辨率成像的性能要求，同时具有日夜共焦、良好的热稳定性以及紫边矫正能力；采用四片塑胶非球面镜片加两片玻璃球面镜片的玻塑混合系统，生产成本低廉，并且结构合理、装配公差敏感度低，更适合大规模高良率量产。技术研发人员：林文斌,侯佳欣,谢振锋,罗杰,刘官禄,江伟,何文波,黄灯辉受保护的技术使用者：福建福光天瞳光学有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27