CN105204142A - 一种高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***，包括沿光线入射方向依次设置的镜片组前组和镜片组后组，所述镜片组前组和镜片组后组之间设置有光阑，所述镜片组前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜分别为弯月型负透镜、平凹型负透镜和凸平型正透镜，所述镜片组后组包括沿光线入射方向依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第四透镜、第五透镜和第六透镜分别为弯月正透镜、双凸正透镜和凸平正透镜。该高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头具有220度可视视角，分辨率达到8百万像素，日夜两用的性能，可应用于超大视场的安防监控，特别是酒店、会所等的大厅。

Description

一种高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***

技术领域

本发明涉及一种光学成像***，尤其涉及一种高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***。

背景技术

鱼眼镜头是一种极端的广角镜头，为使镜头达到最大的摄影视角，其前镜片的直径呈抛物状向镜头前部凸出，鱼眼镜头的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围。因此，鱼眼镜头与人们眼中的真实世界的景象存在很大的差别。目前应用于安防***中的鱼眼镜头，视场角均只达到185度，分辨率只有5百万像素，无法满足现行8百万摄像机，同时目前鱼眼均不带日夜共焦功能，无法满足夜间监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***，包括沿光线入射方向依次设置的镜片组前组和镜片组后组，所述镜片组前组和镜片组后组之间设置有光阑，所述镜片组前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜分别为弯月型负透镜、平凹型负透镜和凸平型正透镜，所述镜片组后组包括沿光线入射方向依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第四透镜、第五透镜和第六透镜分别为弯月正透镜、双凸正透镜和凸平正透镜。

优选的，在上述的高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***中，所述第四透镜与第五透镜胶合成一组胶合件透镜。

优选的，在上述的高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***中，所述第一透镜与第二透镜的间隔为2.9mm，所述第二透镜和第三透镜的间隔为2.5mm，所述第三透镜与光阑的间隔为1.5mm，所述光阑与胶合件透镜的间隔为0.1mm，所述胶合件透镜与第六透镜间隔为0.1mm。

优选的，在上述的高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的曲率半径R₁和R₂、光学折射率N、阿贝系数V_d以及透镜厚度D沿光线入射方向依次满足：

	曲率半径R1	曲率半径R2	光学折射率N	阿贝系数Vd	透镜厚度D
						第一透镜	10<R1<20	4<R2<8	1.6<N<1.8	60<Vd<70	0.5<D<1.2
第二透镜	R1＝平面	2<R2<3	1.7<N<1.8	50<Vd<60	0.5<D<1.2
						第三透镜	5<R1<20	R2＝平面	1.8<N<1.9	10<Vd<20	3<D<4
第四透镜	10<R1<20	2<R2<5	1.8<N<1.9	20<Vd<30	1<D<2
						第五透镜	2<R1<5	-10<R2<-5	1.8<N<1.9	40<Vd<60	1<D<2
第六透镜	4<R1<10	R2＝平面	1.7<N<1.9	50<Vd<70	1<D<2

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明光学***采用球面设计，工艺性能好，材质成本低。***由6片镜片组成，正负光焦度组合提高分辨率，镜片材料选用高折射、低色散的光学玻璃材料，通过计算机光学辅助设计和优化校正了光学镜头的各种像差和畸变，使镜头实现全视场、高分辨率。设计上***采用420～900nm波长，保证日夜共焦效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1所示为本发明具体实施例中高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***的结构示意图；

图2所示为本发明具体实施例中光学***的畸变曲线示意图；

图3所示为本发明具体实施例中光学***的光学传递函数曲线示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参图1所示，高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***包括沿光线入射方向依次设置的镜片组前组10和镜片组后组20，成像面为40，镜片组前组10和镜片组后组20之间设置有光阑30，镜片组前组10包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜11、第二透镜12和第三透镜13，第一透镜11、第二透镜12和第三透镜13分别为弯月型负透镜、平凹型负透镜和凸平型正透镜，镜片组后组20包括沿光线入射方向依次设置的第四透镜21、第五透镜22和第六透镜23，第四透镜21、第五透镜22和第六透镜23分别为弯月正透镜、双凸正透镜和凸平正透镜。

进一步地，通过现代光学透镜胶合工艺，将第四透镜21与第五透镜22胶合成一组胶合件透镜。第一透镜11与第二透镜12的间隔为2.9mm，第二透镜12和第三透镜13的间隔为2.5mm，第三透镜13与光阑30的间隔为1.5mm，光阑30与胶合件透镜的间隔为0.1mm，胶合件透镜与第六透镜23间隔为0.1mm。

进一步地，第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜21、第五透镜22和第六透镜23的曲率半径R₁和R₂、光学折射率N、阿贝系数V_d以及透镜厚度D沿光线入射方向依次满足：

	曲率半径R1	曲率半径R2	光学折射率N	阿贝系数Vd	透镜厚度D
						第一透镜	10<R1<20	4<R2<8	1.6<N<1.8	60<Vd<70	0.5<D<1.2
第二透镜	R1＝平面	2<R2<3	1.7<N<1.8	50<Vd<60	0.5<D<1.2
						第三透镜	5<R1<20	R2＝平面	1.8<N<1.9	10<Vd<20	3<D<4

第四透镜	10<R1<20	2<R2<5	1.8<N<1.9	20<Vd<30	1<D<2
						第五透镜	2<R1<5	-10<R2<-5	1.8<N<1.9	40<Vd<60	1<D<2
第六透镜	4<R1<10	R2＝平面	1.7<N<1.9	50<Vd<70	1<D<2

采用上述光学***的畸变曲线示意图参图2所示；采用上述光学***的光学传递函数曲线示意图参图3所示。

综上所述，本发明高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头具有220度可视视角，分辨率达到8百万像素，日夜两用的性能，可应用于超大视场的安防监控，特别是酒店、会所等的大厅。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (4)

1.一种高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***，其特征在于，包括沿光线入射方向依次设置的镜片组前组和镜片组后组，所述镜片组前组和镜片组后组之间设置有光阑，所述镜片组前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜分别为弯月型负透镜、平凹型负透镜和凸平型正透镜，所述镜片组后组包括沿光线入射方向依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第四透镜、第五透镜和第六透镜分别为弯月正透镜、双凸正透镜和凸平正透镜。

2.根据权利要求1所述的高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***，其特征在于：所述第四透镜与第五透镜胶合成一组胶合件透镜。

3.根据权利要求2所述的高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜的间隔为2.9mm，所述第二透镜和第三透镜的间隔为2.5mm，所述第三透镜与光阑的间隔为1.5mm，所述光阑与胶合件透镜的间隔为0.1mm，所述胶合件透镜与第六透镜间隔为0.1mm。

4.根据权利要求1所述的高分辨率超广角日夜共焦鱼眼镜头光学***，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的曲率半径R₁和R₂、光学折射率N、阿贝系数V_d以及透镜厚度D沿光线入射方向依次满足：

曲率半径R₁ 曲率半径R₂ 光学折射率N 阿贝系数V_d 透镜厚度D 第一透镜 10<R₁<20 4<R₂<8 1.6<N<1.8 60<V_d<70 0.5<D<1.2 第二透镜 R₁＝平面 2<R₂<3 1.7<N<1.8 50<V_d<60 0.5<D<1.2 第三透镜 5<R₁<20 R₂＝平面 1.8<N<1.9 10<V_d<20 3<D<4 第四透镜 10<R₁<20 2<R₂<5 1.8<N<1.9 20<V_d<30 1<D<2 第五透镜 2<R₁<5 -10<R₂<-5 1.8<N<1.9 40<V_d<60 1<D<2 第六透镜 4<R₁<10 R₂＝平面 1.7<N<1.9 50<V_d<70 1<D<2