CN110376725A - 一种鱼眼镜头*** - Google Patents

一种鱼眼镜头*** Download PDF

Info

Publication number
CN110376725A
CN110376725A CN201910677637.7A CN201910677637A CN110376725A CN 110376725 A CN110376725 A CN 110376725A CN 201910677637 A CN201910677637 A CN 201910677637A CN 110376725 A CN110376725 A CN 110376725A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
piece
positive light
light coke
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910677637.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110376725B (zh
Inventor
侯国柱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Dianji University
Original Assignee
Shanghai Dianji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Dianji University filed Critical Shanghai Dianji University
Priority to CN201910677637.7A priority Critical patent/CN110376725B/zh
Publication of CN110376725A publication Critical patent/CN110376725A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110376725B publication Critical patent/CN110376725B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/005—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having spherical lenses only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/006—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element at least one element being a compound optical element, e.g. cemented elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明涉及应用光学技术领域的一种鱼眼镜头***，沿光轴的方向，从物方至像方依次包括具有负光焦度的前透镜组和具有正光焦度的后透镜组；前透镜组在光轴的方向从物方至像方依次包括负光焦度的第一块透镜、负光焦度的第二块透镜、负光焦度的第三块透镜、正光焦度的第四块透镜、正光焦度的第五块透镜和正光焦度的第六块透镜；后透镜组在光轴的方向从物方至像方依次包括孔径光阑、正光焦度的第七块透镜、正光焦度的第八块透镜、负光焦度的第九块透镜、正光焦度的第十块透镜、负光焦度的第十一块透镜、正光焦度的第十二块透镜和正光焦度的第十三块透镜。通过前透镜组像差与后透镜组像差相互的平衡的方式，使得成像质量达到满足的要求。

Description

一种鱼眼镜头***
技术领域
本发明涉及应用光学领域，具体来说，是一种鱼眼镜头***。
背景技术
在光学***凝视视角不大的情况下，通过机电结构和伺服控制使光轴在一定范围内按某种规律做二维旋转扫描，以增大信息感知的角空域。这也是工程上采用最多的扩充视角的方法。
为保证信息获取的实时性，采用多镜头做视场角拼接是扩大信息感知角空域的另一种实用技术，也是目前常用的方法。该技术采用了大视场、高分辨力的凝视成像传感器、先进的电子组件电路和信号处理技术，其突出优点就是视角覆盖空域内保证了信息获取的实时性。
旋转/步进扫描技术获取信息过程中，需要足够的时间，该技术主要缺点就是损失了信息获取的“实时性”。这种技术还受***转动惯量、旋转扫描机构的框架角等因素限制，从而降低了其快速响应性能，该技术装置不能覆盖全空域而不留盲区，有信息丢失和漏警的缺点。
多镜头拼接技术只适用于扩展平面角，要用工程方法拼接成一个覆盖全空域的立体角是不实际的。该技术另一个缺点是带来体积、重量、功耗等方面的困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种鱼眼镜头***，通过前透镜组像差与后透镜组像差相互的平衡的方式，使得成像质量达到满足的要求。
本发明的目的是这样实现的：一种鱼眼镜头***，沿光轴的方向，从物方至像方依次包括具有负光焦度的前透镜组和具有正光焦度的后透镜组；
所述前透镜组在光轴的方向从物方至像方依次包括负光焦度的第一块透镜、负光焦度的第二块透镜、负光焦度的第三块透镜、正光焦度的第四块透镜、正光焦度的第五块透镜和正光焦度的第六块透镜；
所述后透镜组在光轴的方向从物方至像方依次包括孔径光阑、正光焦度的第七块透镜、正光焦度的第八块透镜、负光焦度的第九块透镜、正光焦度的第十块透镜、负光焦度的第十一块透镜、正光焦度的第十二块透镜和正光焦度的第十三块透镜。
进一步地，所述第三块透镜和第四块透镜通过胶合的方式组合成双胶合透镜。
进一步地，所述第八块透镜和第九块透镜通过胶合的方式组合成双胶合透镜。
进一步地，所述第十一块透镜和第十二块透镜通过胶合的方式组合成双胶合透镜。
进一步地，该***的镜头的视场角为180°，总焦距为5.9887mm，F数为3.2，总长度为232.408mm，可探测的波长范围为486nm-656nm，主波长为588nm。
进一步地，所述第一块透镜、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、第八块透镜、第九块透镜、第十块透镜、第十一块透镜、第十二块透镜、第十三块透镜的材料分别为H-LAF52、H-LAF6LA、H-ZK7、H-ZF3、H-ZF6、H-LAF3B、H-ZK14、H-QK3L、H-ZF6、H-KF6、H-LAFL5、H-QK3L、H-ZF6。
进一步地，所述第一块透镜、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、第八块透镜、第九块透镜、第十块透镜、第十一块透镜、第十二块透镜、第十三块透镜的折射率n分别为1.7859、1.7570、1.6131、1.7174、1.7552、1.7440、1.6031、1.4875、1.7552、1.5174、1.7537、1.4875、1.7552。
进一步地，所述第一块透镜、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、第八块透镜、第九块透镜、第十块透镜、第十一块透镜、第十二块透镜、第十三块透镜均为球面透镜。
本发明的有益效果在于：
1)通过前透镜组像差与后透镜组像差相互的平衡的方式，使得成像质量达到满足的要求；
2)该鱼眼镜头***由13块球面透镜组成，有利于加工。
附图说明
图1是本发明的透镜结构示意图。
图2是本发明的光路布局图。
图3是本发明的MTF曲线示意图。
图4是本发明的场曲与畸变曲线图。
图5是本发明的***点列图。
具体实施方式
下面结合附图1-5和具体实施例对本发明进一步说明。
如图1-2所示，一种鱼眼镜头***，沿光轴的方向，从物方至像方依次包括具有负光焦度的前透镜组和具有正光焦度的后透镜组。
上述前透镜组在光轴的方向从物方至像方依次包括负光焦度的第一块透镜1、负光焦度的第二块透镜2、负光焦度的第三块透镜3、正光焦度的第四块透镜4、正光焦度的第五块透镜5和正光焦度的第六块透镜6。
上述后透镜组在光轴的方向从物方至像方依次包括孔径光阑14、正光焦度的第七块透镜7、正光焦度的第八块透镜8、负光焦度的第九块透镜9、正光焦度的第十块透镜10、负光焦度的第十一块透镜11、正光焦度的第十二块透镜12和正光焦度的第十三块透镜13。
上述第一块透镜1、第二块透镜2、第三块透镜3、第四块透镜4、第五块透镜5、第六块透镜6、第七块透镜7、第八块透镜8、第九块透镜9、第十块透镜10、第十一块透镜11、第十二块透镜12、第十三块透镜13均为球面透镜。
上述第三块透镜3和第四块透镜4通过胶合的方式组合成双胶合透镜；第八块透镜8和第九块透镜9通过胶合的方式组合成双胶合透镜；第十一块透镜11和第十二块透镜12通过胶合的方式组合成双胶合透镜。
该***的镜头的视场角为180°，总焦距为5.9887mm，F数为3.2，总长度为232.408mm，可探测的波长范围为486nm-656nm，主波长为588nm。
上述第一块透镜1、第二块透镜2、第三块透镜3、第四块透镜4、第五块透镜5、第六块透镜6、第七块透镜7、第八块透镜8、第九块透镜9、第十块透镜10、第十一块透镜11、第十二块透镜12、第十三块透镜13的材料分别为H-LAF52、H-LAF6LA、H-ZK7、H-ZF3、H-ZF6、H-LAF3B、H-ZK14、H-QK3L、H-ZF6、H-KF6、H-LAFL5、H-QK3L、H-ZF6。
上述第一块透镜1、第二块透镜2、第三块透镜3、第四块透镜4、第五块透镜5、第六块透镜6、第七块透镜7、第八块透镜8、第九块透镜9、第十块透镜10、第十一块透镜11、第十二块透镜12、第十三块透镜13的折射率n分别为1.7859、1.7570、1.6131、1.7174、1.7552、1.7440、1.6031、1.4875、1.7552、1.5174、1.7537、1.4875、1.7552。
本发明中的光学***结构参数如表1所示。初步计算所得的初始结构经过ZEMAX软件进一步优化设计，最终得到一视场角为180°、像方空间F数为3.2、可见光范围内的鱼眼镜头***。鱼眼镜头的***光路布局图如图2所示，其MTF曲线图如图3所示，场曲与畸变曲线图如图4所示，成像点列图如图5所示。由图3～图5可见，全视场镜头的最大场曲小于0.037mm，本鱼眼镜头***的MTF指标能够满足一般实际成像的需要，全视场MTF值在空间频率50lp/mm时不低于0.65。本发明公开的透镜结构能够对整个半球空域实时监测或摄影，成像质量特别好，能够在成像面100上显示清晰的图像，完全能满足的监测或摄影要求。
表1
本鱼眼镜头经过先进行前组的初步设计，再进行***总光路的计算，然后由前组出射的视场角以及前后组像差平衡的关系初步计算设计后组***，最终组合成初始结构，然后利用ZEMAX软件对初始结构进一步优化设计，最终获此视场角为180°鱼眼镜头***。该鱼眼角镜头***由13块球面透镜组成，有利于加工。通过基本像差分析图可知，该鱼眼镜头成像质量能满足一般成像质量的要求。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种鱼眼镜头***，沿光轴的方向，从物方至像方依次包括具有负光焦度的前透镜组和具有正光焦度的后透镜组，其特征在于：
所述前透镜组在光轴的方向从物方至像方依次包括负光焦度的第一块透镜(1)、负光焦度的第二块透镜(2)、负光焦度的第三块透镜(3)、正光焦度的第四块透镜(4)、正光焦度的第五块透镜(5)和正光焦度的第六块透镜(6)；
所述后透镜组在光轴的方向从物方至像方依次包括孔径光阑(14)、正光焦度的第七块透镜(7)、正光焦度的第八块透镜(8)、负光焦度的第九块透镜(9)、正光焦度的第十块透镜(10)、负光焦度的第十一块透镜(11)、正光焦度的第十二块透镜(12)和正光焦度的第十三块透镜(13)。
2.根据权利要求1所述的一种鱼眼镜头***，其特征在于：所述第三块透镜(3)和第四块透镜(4)通过胶合的方式组合成双胶合透镜。
3.根据权利要求2所述的一种鱼眼镜头***，其特征在于：所述第八块透镜(8)和第九块透镜(9)通过胶合的方式组合成双胶合透镜。
4.根据权利要求3所述的一种鱼眼镜头***，其特征在于：所述第十一块透镜(11)和第十二块透镜(12)通过胶合的方式组合成双胶合透镜。
5.根据权利要求4所述的一种鱼眼镜头***，其特征在于：该***的镜头的视场角为180°，总焦距为5.9887mm，F数为3.2，总长度为232.408mm，可探测的波长范围为486nm-656nm，主波长为588nm。
6.根据权利要求5所述的一种鱼眼镜头***，其特征在于：所述第一块透镜(1)、第二块透镜(2)、第三块透镜(3)、第四块透镜(4)、第五块透镜(5)、第六块透镜(6)、第七块透镜(7)、第八块透镜(8)、第九块透镜(9)、第十块透镜(10)、第十一块透镜(11)、第十二块透镜(12)、第十三块透镜(13)的材料分别为H-LAF52、H-LAF6LA、H-ZK7、H-ZF3、H-ZF6、H-LAF3B、H-ZK14、H-QK3L、H-ZF6、H-KF6、H-LAFL5、H-QK3L、H-ZF6。
7.根据权利要求6所述的一种鱼眼镜头***，其特征在于：所述第一块透镜(1)、第二块透镜(2)、第三块透镜(3)、第四块透镜(4)、第五块透镜(5)、第六块透镜(6)、第七块透镜(7)、第八块透镜(8)、第九块透镜(9)、第十块透镜(10)、第十一块透镜(11)、第十二块透镜(12)、第十三块透镜(13)的折射率n分别为1.7859、1.7570、1.6131、1.7174、1.7552、1.7440、1.6031、1.4875、1.7552、1.5174、1.7537、1.4875、1.7552。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种鱼眼镜头***，其特征在于：所述第一块透镜(1)、第二块透镜(2)、第三块透镜(3)、第四块透镜(4)、第五块透镜(5)、第六块透镜(6)、第七块透镜(7)、第八块透镜(8)、第九块透镜(9)、第十块透镜(10)、第十一块透镜(11)、第十二块透镜(12)、第十三块透镜(13)均为球面透镜。
CN201910677637.7A 2019-07-25 2019-07-25 一种鱼眼镜头*** Active CN110376725B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910677637.7A CN110376725B (zh) 2019-07-25 2019-07-25 一种鱼眼镜头***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910677637.7A CN110376725B (zh) 2019-07-25 2019-07-25 一种鱼眼镜头***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110376725A true CN110376725A (zh) 2019-10-25
CN110376725B CN110376725B (zh) 2021-03-12

Family

ID=68256041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910677637.7A Active CN110376725B (zh) 2019-07-25 2019-07-25 一种鱼眼镜头***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110376725B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112859291A (zh) * 2021-02-01 2021-05-28 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
US20210181466A1 (en) * 2019-12-11 2021-06-17 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Wide-Angle Lens Assembly
CN113835202A (zh) * 2021-07-24 2021-12-24 上海大学 一种大视场半球空域鱼眼镜头***

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178894A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する画像投写装置
JP2008309897A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Fujinon Corp 投写用広角ズームレンズおよび投写型表示装置
JP2010128480A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Fujinon Corp 投写用魚眼レンズおよびこれを用いた投写型表示装置
CN101762872A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 扬明光学股份有限公司 定焦镜头
CN101876744A (zh) * 2009-04-29 2010-11-03 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 投影镜头
CN103149665A (zh) * 2011-12-07 2013-06-12 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 投影镜头
CN105319672A (zh) * 2014-05-26 2016-02-10 奥林巴斯株式会社 广角镜头及具有该广角镜头的摄像装置
JP2016075741A (ja) * 2014-10-03 2016-05-12 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US20160170175A1 (en) * 2014-12-10 2016-06-16 Young Optics Inc. Optical lens
CN108873258A (zh) * 2018-07-17 2018-11-23 莆田学院 一种超广角、大孔径鱼眼镜头光学***
CN208818915U (zh) * 2018-10-22 2019-05-03 厦门爱劳德光电有限公司 一种4k鱼眼镜头

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178894A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する画像投写装置
JP2008309897A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Fujinon Corp 投写用広角ズームレンズおよび投写型表示装置
JP2010128480A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Fujinon Corp 投写用魚眼レンズおよびこれを用いた投写型表示装置
CN101762872A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 扬明光学股份有限公司 定焦镜头
CN101876744A (zh) * 2009-04-29 2010-11-03 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 投影镜头
CN103149665A (zh) * 2011-12-07 2013-06-12 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 投影镜头
CN105319672A (zh) * 2014-05-26 2016-02-10 奥林巴斯株式会社 广角镜头及具有该广角镜头的摄像装置
JP2016075741A (ja) * 2014-10-03 2016-05-12 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US20160170175A1 (en) * 2014-12-10 2016-06-16 Young Optics Inc. Optical lens
CN108873258A (zh) * 2018-07-17 2018-11-23 莆田学院 一种超广角、大孔径鱼眼镜头光学***
CN208818915U (zh) * 2018-10-22 2019-05-03 厦门爱劳德光电有限公司 一种4k鱼眼镜头

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
侯国柱: "基于ZEMAX的大视场投影镜头设计", 《应用光学》 *
侯国柱: "基于zemax的超广角照相物镜设计", 《应用光学》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210181466A1 (en) * 2019-12-11 2021-06-17 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Wide-Angle Lens Assembly
US11698512B2 (en) * 2019-12-11 2023-07-11 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Wide-angle lens assembly
CN112859291A (zh) * 2021-02-01 2021-05-28 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
CN113835202A (zh) * 2021-07-24 2021-12-24 上海大学 一种大视场半球空域鱼眼镜头***

Also Published As

Publication number Publication date
CN110376725B (zh) 2021-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105372792B (zh) 取像光学透镜组、取像装置以及电子装置
CN110082888A (zh) 成像用光学镜组、取像装置及电子装置
CN103969800B (zh) 一种长焦型全景环形成像镜头
CN108398765A (zh) 影像撷取光学镜片组、取像装置及电子装置
CN110376725A (zh) 一种鱼眼镜头***
CN204044421U (zh) 一种长焦型全景环形成像镜头
CN106094171B (zh) 一种超大视场及大相对孔径的鱼眼镜头
CN109061856A (zh) 物方和像方双远心的可调节成像镜头
US20210356705A1 (en) Imaging lens, imaging apparatus, and electronic device
CN110196484A (zh) 一种镜头
CN110673315B (zh) 一种镜头
CN207020389U (zh) 一种变焦透镜***和变焦镜头
CN101403816B (zh) 240°视场角超大孔径鱼眼镜头基础结构
CN208026983U (zh) 无热化的大孔径物镜光学***
CN106094183B (zh) 一种高像质内对焦式光学成像***
CN116908999B (zh) 一种大广角低畸变视讯会议镜头
CN108267845A (zh) 无热化的大孔径物镜光学***
CN107272141A (zh) 光学***镜组、取像装置及电子装置
CN110673313B (zh) 一种变焦鱼眼镜头***及设计方法
CN219916058U (zh) 一种星空投影镜头
CN208366323U (zh) 光信号接收光学镜组
CN217443628U (zh) 大视场高成像稳定性相机的光学***
CN211603694U (zh) 一种广角高清的光学成像镜头
CN208689252U (zh) 物方和像方双远心的可调节成像镜头
CN209433112U (zh) 一种大靶面线扫瞄镜头光学***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant