CN106646837A - 鱼眼镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新颖的鱼眼镜头。所述鱼眼镜头具有八组十片透镜结构，其中包含两个粘合透镜组；沿其光轴方向由物体到成像端，所述第一粘合透镜组由第四和第五片透镜粘合而成，所述第二粘合透镜组由第六和第七片透镜粘合而成。该鱼眼镜头针对紫边做出修正，优化了光学结构，通过十片透镜的由高至低的色散相互搭配，对色差有较大改善，对成像后的紫边进行修正，使得比第一版产品的成像紫边范围更小。

Description

鱼眼镜头
技术领域
本发明涉及一种鱼眼镜头。
背景技术
鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜头，它的视角通常超出人眼所能看到的范围。因此，鱼眼镜头与人眼中的真实世界的景象存在很大的差别。人眼在实际生活中看见的世界是有规则的固定形态，而通过鱼眼镜头产生的画面效果则存在各种畸变。一般情况下，鱼眼镜头可以理解为不做图像畸变矫正的超广角镜头，这一特点使得鱼眼镜头的视角可设计成接近或等于180°。
由于不做畸变矫正，鱼眼镜头结构可以避免使用特殊镜片，诸如非球面镜片、低色散镜片、镜片镀膜等高成本材质或加工工艺的镜片，这使得鱼眼镜头相对于超广角镜头有着更为低廉的制造成本，其表现在于使用球面镜基本上就可以满足鱼眼镜头的光学***的要求。
进入数码时代后，数码相机在拍摄过程中，由于被摄物体光线反差较大，在高光与低光部位交界处出现的色斑，多为紫色(或其它颜色)，被称之为“紫边”。在胶卷时代，紫边问题几乎不算问题。但是到了数码时代，紫边就成了一个突出的问题。
紫边产生的原因是多方面的，镜头对色散的控制是减少紫边的一个重要手段。由于超广角镜头本身固有的结构特性，存在因为镜头设计导致图像中心与边缘的光通量不均匀，导致紫边现象更加明显。
因此，数码时代需要一支成本低廉且能够优化紫边的鱼眼镜头。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种新颖的鱼眼镜头。
所述鱼眼镜头具有八组十片透镜结构，其中包含两个粘合透镜组；沿其光轴方向由物体到成像端，所述第一粘合透镜组由第四和第五片透镜粘合而成，所述第二粘合透镜组由第六和第七片透镜粘合而成。
上述鱼眼镜头第二粘合透镜组有效焦距为15mm。
所述第六片透镜为折射率1.78‐1.90玻璃透镜，其色散系数为20‐30，焦距为8mm，R1面曲率半径为4‐6，R2面曲率半径为‐6～‐10。所述第六片透镜折射率优选1.83，其色散系数优选为26。
所述第七片透镜为折射率1.78‐1.95玻璃透镜；其色散系数为20‐30，焦距为‐8mm，R1面曲率半径为3‐6；R2面曲率半径为‐10～‐15。所述第七片透镜折射率优选1.80，其色散系数优选为25。
所述鱼眼镜头第八片透镜为折射率1.78‐1.95的玻璃透镜，其色散系数为20‐30，焦距为‐10mm，R1面曲率半径为15‐20，R2面曲率半径为3‐6。所述第八片透镜优选为折射率1.88玻璃透镜，其色散系数优选为25。
所述鱼眼镜头第一粘合透镜组有效焦距为12mm。
所述第四片透镜为折射率1.78‐1.95玻璃透镜，其色散系数为20‐30，焦距为‐10mm，R1面为平面，R2面曲率半径为3‐6。所述第四片透镜折射率优选1.86，其色散系数优选为25。
所述第五片透镜为折射率1.78‐1.95玻璃透镜，其色散系数为20‐30，焦距为4mm，R1面曲率半径为3‐6，R2面曲率半径为‐10～‐15。所述第五片透镜折射率优选1.90，其色散系数优选为25。
所述鱼眼镜头第一片透镜为折射率1.5‐1.6的玻璃透镜，其色散系数为70‐75，焦距为‐15mm，R1面曲率半径为15‐18，R2面曲率半径为8‐10。所述第一片透镜折射率优选1.55，其色散系数优选为72。
所述鱼眼镜头第二片透镜为折射率1.75‐1.90的玻璃透镜，其色散系数为40‐50，焦距为‐8mm，R1面曲率半径为15‐20，R2面曲率半径为3‐6。所述第二片透镜折射率优选1.80，其色散系数优选为45。
所述鱼眼镜头第三片透镜为折射率1.80‐1.85的玻璃透镜，色散系数为30‐35，焦距为‐7mm，R1面曲率半径为‐10～‐12，R2面曲率半径为4‐10。所述第三片透镜折射率优选1.82，其色散系数优选为34。
所述鱼眼镜头第九片透镜为折射率1.70‐1.80的玻璃透镜，其色散系数为50‐60，焦距为7mm，R1面曲率半径为15‐20，R2面曲率半径为‐10～‐15。所述第九片透镜折射率优选1.75，其色散系数优选为55。
所述鱼眼镜头第十片透镜为折射率1.40‐1.55的玻璃透镜，色散系数70‐80，焦距为8mm，R1面曲率半径为3‐6，R2面平面。所述第十片透镜折射率优选1.55，色散系数优选为75。
附图说明
图1为本发明所述鱼眼镜头的光学***结构示意图。
图2为第一版色差图(在0.43nm波段最大值在10以上)。
图3为第二版色差图(在0.43nm波段最大值在3左右)。
图4为230°MTF曲线图。
图5为230°DIST曲线图。
图6为230°锐度曲线图。
具体实施方式：
如图1—6所示，为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了。结合具体的实施方式，对本发明进行详细说明。此过程中，省略了对公知结构和技术的描述，用以避免对不必要地混淆本发明的概念。对于这些描述，只是示例性的。并不是限制本发明的范围。
所述鱼眼镜头具有八组十片透镜结构，其中包含两个粘合透镜组；沿其光轴方向由物体到成像端，所述第一粘合透镜组由第四和第五片透镜粘合而成，所述第二粘合透镜组由第六和第七片透镜粘合而成。
每片透镜采用不同的折射率材料，使得光线发生变化，从而解像力达到最佳；具体如下：
第一片透镜1折射率较低色散系数较高的玻璃材料；(折射率范围1.5‐1.6优选1.55左右；色散系数范围70‐75优选72左右)焦距：f＝‐15mm曲率半径：R1面15‐18；R2面8‐10。
第二片透镜2折射率较高色散系数较低的玻璃材料；(折射率范围1.75‐1.90优选1.80左右；色散系数范围40‐50优选45左右)焦距：f＝‐8mm曲率半径：R1面15‐20；R2面3‐6。
第三片透镜3折射率较高色散系数较低的玻璃材料；(折射率范围1.8‐1.85优选1.82左右；色散系数范围30‐35优选34左右)焦距：f＝‐7mm曲率半径：R1面‐10～‐12；R2面4‐10。
第四片透镜4折射率较低色散系数较高的玻璃材料；(折射率范围1.78‐1.95优选1.86左右；色散系数范围20‐30优选25左右)焦距：f＝4mm曲率半径：R1面3‐6；R2面‐10～‐15。
第四五片透镜为粘合透镜焦距：f＝12mm。
第六片透镜6折射率较高色散系数较低的玻璃材料；(折射率范围1.78‐1.90优选1.83左
右；色散系数范围20‐30优选26左右)焦距：f＝8mm曲率半径：R1面4‐6；R2面‐6～‐10。
第七片透镜7折射率较高色散系数较低的玻璃材料；(折射率范围1.78‐1.95优选1.80左右；色散系数范围20‐30优选25左右)焦距：f＝‐8mm曲率半径：R1面3‐6；R2面‐10～‐15。
第六七片透镜为粘合透镜焦距：f＝15mm。
第八片透镜8折射率较高色散系数较低的玻璃材料；(折射率范围1.78‐1.95优选1.88左右；色散系数范围20‐30优选25左右)焦距：f＝‐10mm曲率半径：R1面15‐20；R2面3‐6。
第九片透镜9折射率适中色散系数适中的玻璃材料；(折射率范围1.70‐1.80优选1.75左右；色散系数范围50‐60优选55左右)焦距：f＝7mm曲率半径：R1面15‐20；R2面‐10～‐15。
第十片透镜10折射率较低色散系数较高的玻璃材料；(折射率范围1.40‐1.55优选1.55左右；色散系数范围70‐80优选75左右)焦距：f＝8mm曲率半径：R1面3‐6；R2面平面。
100为成像平面，即感光元件。
图2和图3的对比，可明显看出后者色差有较大改善。
针对紫边做出修正，优化了光学结构，通过十片透镜的由高至低的色散相互搭配，对成像后的紫边进行修正，使得比第一版产品的成像紫边范围更小。

Claims (23)

1.一种鱼眼镜头，其特征在于，具有八组十片透镜结构，其中包含两个粘合透镜组；沿其光轴方向由物体到成像端，所述第一粘合透镜组由第四和第五片透镜粘合而成，所述第二粘合透镜组由第六和第七片透镜粘合而成。
2.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第二粘合透镜组有效焦距为15mm。
3.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第六片透镜为折射率1.78‐1.90玻璃透镜，其色散系数为20‐30，焦距为8mm，R1面曲率半径为4‐6，R2面曲率半径为‐6～‐10。
4.根据权利要求3所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第六片透镜为折射率1.83玻璃透镜，其色散系数为26。
5.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第七片透镜为折射率1.78‐1.95玻璃透镜；其色散系数为20‐30，焦距为‐8mm，R1面曲率半径为3‐6；R2面曲率半径为‐10～‐15。
6.根据权利要求5所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第七片透镜为折射率1.80玻璃透镜，其色散系数为25。
7.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第八片透镜为折射率1.78‐1.95的玻璃透镜，其色散系数为20‐30，焦距为‐10mm，R1面曲率半径为15‐20，R2面曲率半径为3‐6。
8.根据权利要求1或7所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第八片透镜为折射率1.88玻璃透镜，其色散系数为25。
9.根据权利要求1所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一粘合透镜组有效焦距为12mm。
10.根据权利要求1或9所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第四片透镜为折射率1.78‐1.95玻璃透镜，其色散系数为20‐30，焦距为‐10mm，R1面为平面，R2面曲率半径为3‐6。
11.根据权利要求10所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第四片透镜为折射率1.86玻璃透镜，其色散系数为25。
12.根据权利要求1或9所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第五片透镜为折射率1.78‐1.95玻璃透镜，其色散系数为20‐30，焦距为4mm，R1面曲率半径为3‐6，R2面曲率半径为‐10～‐15。
13.根据权利要求12所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第五片透镜为折射率1.90玻璃透镜，其色散系数为25。
14.根据权利要求1、2、7或9所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一片透镜为折射率1.5‐1.6的玻璃透镜，其色散系数为70‐75，焦距为‐15mm，R1面曲率半径为15‐18，R2面曲率半径为8‐10。
15.根据权利要求14所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一片透镜为折射率1.55玻璃透镜，其色散系数为72。
16.根据权利要求1、2、7或9所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第二片透镜为折射率1.75‐1.90的玻璃透镜，其色散系数为40‐50，焦距为‐8mm，R1面曲率半径为15‐20，R2面曲率半径为3‐6。
17.根据权利要求16所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第二片透镜为折射率1.80玻璃透镜，其色散系数为45。
18.根据权利要求1、2、7或9所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第三片透镜为折射率1.80‐1.85的玻璃透镜，色散系数为30‐35，焦距为‐7mm，R1面曲率半径为‐10～‐12，R2面曲率半径为4‐10。
19.根据权利要求18所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第三片透镜为折射率1.82玻璃透镜，其色散系数为34。
20.根据权利要求1、2、7或9所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第九片透镜为折射率1.70‐1.80的玻璃透镜，其色散系数为50‐60，焦距为7mm，R1面曲率半径为15‐20，R2面曲率半径为‐10～‐15。
21.根据权利要求20所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第九片透镜为折射率1.75玻璃透镜，其色散系数为55。
22.根据权利要求1、2、7或9所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第十片透镜为折射率1.40‐1.55的玻璃透镜，色散系数70‐80，焦距为8mm，R1面曲率半径为3‐6，R2面平面。
23.根据权利要求22所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第十片透镜为折射率1.55的玻璃透镜，色散系数75。
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