一種高清魚眼光學鏡頭的製作方法

2023-04-24 04:37:11 1

本實用新型涉及光學成像領域，特別涉及一種高清魚眼光學鏡頭。
背景技術：
：隨著技術的進步，用於監控和車載市場需求的不斷提高，對於小體積低成本高清魚眼鏡頭的需求越來越強烈，但是目前車載市場上存在的魚眼鏡頭，或者只有VGA的解像力(如200810098695.6)，或體積過大(如201410203579.1)，成本過高，或使用過程中受環境影響敏感，在高低溫使用環境中不能清晰成像等，遠遠不能滿足車載，監控等在複雜環境中長時間正常使用。技術實現要素：鑑於以上那樣的問題，本實用新型克服了現有技術中的不足之處，提供一種高清魚眼光學鏡頭，以滿足目前市場對車載產品，安防產品小型化、輕量化、高畫質化和低成本化發展需求，且本實用新型在複雜環境使用過程中可實現超大角度，高清晰度的視頻影像，符合市場對新產品的發展趨勢。為了解決上述問題，本實用新型的採用以下技術方案：一種高清魚眼光學鏡頭，包括從物方開始依次設置有第一透鏡(1)、第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、光闌(4)、第四透鏡(5)、第五透鏡(6)、第六透鏡(7)和濾光片(8)，所述第一透鏡(1)為彎月形球面透鏡，所述第二透鏡(2)為彎月形非球面透鏡，所述第三透鏡(3)為平凸形球面透鏡，所述第四透鏡(5)為雙凸形非球面透鏡，所述第五透鏡(6)為雙凹形非球面透鏡，所述第六透鏡(7)為雙凸形非球面透鏡。優選的，所述第四透鏡(5)和所述第五透鏡(6)相互膠合，且膠合後的透鏡光焦度為正值。優選的，所述第一透鏡(1)為玻璃透鏡，其光焦度為負值；所述第二透鏡(2)為塑料透鏡，其光焦度為負值；所述第三透鏡(3)為玻璃透鏡，其光焦度為正值；所述第四透鏡(5)為塑料透鏡，其光焦度為正值；所述第五透鏡(6)為塑料透鏡，其光焦度為負值；所述第六透鏡(7)為塑料透鏡，其光焦度為正值。優選的，所述第二透鏡(2)的第一面(S3)為雙曲線非球面，所述第二面(S4)為橢圓非球面；所述第四透鏡(5)的第一面(S8)為扁橢圓非球面，第二面(S9)為雙曲線非球面；所述第五透鏡(6)的第一面(S9)為雙曲線非球面，第二面(S10)為球型非球面；所述第六透鏡(7)的第一面(S11)和第二面(S12)均為雙曲型非球面。優選的，所有非球面透鏡面型滿足以下方程式：Z＝cy2/{1+[1-(1+k)c2y2]1/2}+a1y2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y10+a6y12+a7y14+a8y16。本實用新型與現有技術相比具有如下優點：1、本鏡頭在實現超廣角視場(≥180°)的同時，滿足光學鏡頭體積小，質量輕，解像高，成本低；2、結構新穎，採用兩片玻璃透鏡和四片塑膠透鏡結構，並對其中一組非球麵塑料透鏡進行膠合，有效地減少了色差和雜散光影響，有利於對系統像差的校正，大幅提升了產品的光學性能；3、採用塑膠透鏡膠合結構，有利於降低部品組裝公差對產品品質的影響，提高了產品裝配良率，有效降低了生產成本；4、採用塑膠透鏡膠合結構，降低了系統的光軸偏差，對於產品用於全景泊車領域，有利於提高圖像拼接的精度；5、工作溫度完全滿足汽車行業標準TS16949要求，可在-40℃～+85℃正常使用，增加了產品在惡劣環境中拍攝圖像的穩定性；附圖說明圖1為本實用新型一種實施例的高清魚眼光學鏡頭的結構示意圖；圖2為圖1所示的高清魚眼光學鏡頭的MTF曲線圖；圖3為圖1所示的高清魚眼光學鏡頭的點列圖；圖4為圖1所示的高清魚眼光學鏡頭的場曲和畸變圖。具體實施方式下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限於此。如圖1所示，其為本實用新型的一個實施例的高清魚眼光學鏡頭的結構示意圖。一種高清魚眼光學鏡頭，具有小體積、低成本的優勢，其包括從物方開始依次設置有第一透鏡(1)、第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、光闌(4)、第四透鏡(5)、第五透鏡(6)、第六透鏡(7)和濾光片(8)。對於各透鏡的面從物方到像方依次進行編號，分別為第一透鏡(1)第一面(S1)、第二面(S2)，第二透鏡(2)第一面(S3)、第二面(S4)、第三透鏡(3)第一面(S5)、第二面(S6)，光闌面(S7)，第四透鏡(5)第一面(S8)、第二面(S9)，第五透鏡(6)第一面(S9)、第二面(S10)，第六透鏡(7)第一面(S11)、第二面(S12)，濾光片第一面(S13)、第二面(S14)和像面。第四透鏡(5)和第五透鏡(6)相互膠合，其膠合面為第四透鏡第二面(S9)和第五透鏡(6)第一面(S9)。所述第一透鏡(1)為彎月形球面鏡片，其光焦度為負值，材質為玻璃；第二透鏡(2)為彎月形非球面鏡片，其光焦度為負值，材質為塑料，第一面(S3)面型為雙曲線非球面，第二面(S4)面型為橢圓非球面；第三透鏡(3)為平凸形球面鏡片，其光焦度為正值，材質為玻璃；第四透鏡(5)為雙凸形非球面鏡片，其光焦度為正值，材質為塑料，第一面(S8)面型為扁橢球非球面，第二面(S9)面型為雙曲線非球面；第五透鏡(6)為雙凹形非球面鏡片，其光焦度為負值，材質為塑料，第一面(S9)面型為雙曲線非球面，第二面(S10)面型為球型非球面；第六透鏡(7)為雙凸形非球面鏡片，其光焦度為正值，材質為塑料，第一面(S11)和第二面(S12)面型均為雙曲線非球面。上述結構方案中，第二透鏡(2)、第四鏡片(5)、第五鏡片(6)和第六鏡片(7)採用了非球面透鏡，有效地壓縮了鏡頭體積，以滿足對於鏡頭體積小型化的要求；第二鏡片(2)、第四鏡片(5)、第五鏡片(6)和第六鏡片(7)均採用了雙曲線非球面面型，能夠有效校正系統的光學像差場曲，使得成像中心和邊緣均具有較高的解像力，從而滿足高解析度的成像要求。第四透鏡(5)和第五透鏡(6)為膠合透鏡，能夠有效減少垂軸色差和雜散光影響，提高系統光學性能，並改善鏡頭裝配時候偏心公差對鏡頭品質的影響，提升裝配良率。上述方案中，為了避免玻璃透鏡與塑膠透鏡在環境溫度變化時出現成像模糊現象，通過合理分配光焦度分配與材質選擇，有效解決了玻塑混合鏡頭中出現的高溫或者低溫模糊現象，保證在溫度變化中產品拍攝圖像的穩定性，滿足車載產品TS16949要求的(-40℃—85℃)溫度範圍。上述方案中，第二透鏡(2)、第四透鏡(5)、第五透鏡(6)和第六透鏡(7)的非球面面型滿足以下方程式：Z＝cy2/{1+[1-(1+k)c2y2]1/2}+a1y2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y10+a6y12+a7y14+a8y16上式中，參數c為半徑所對應的曲率，y為徑向坐標(其單位與透鏡長度單位相同)，k為圓錐二次曲線係數。當k小於-1時，面型曲線為雙曲線；當k等於-1時，面型曲線為拋物線；當k介於-1到0之間是，面型曲線為橢圓；當k等於0時，面型為圓型；當k大於0時，面型為扁橢圓型曲線。a1至a8分別表示各徑向坐標所對應的係數，通過以上參數可以精確設定透鏡兩個成像光學表面的非球面的形狀尺寸。具體的，第一透鏡(1)、第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、第四透鏡(4)、第五透鏡(6)和第六透鏡(7)的焦距值滿足以下條件：-10mm<f1<-4mm，-5mm<f2<-mm，3mm<f3<8mm，1mm<f4<5mm，-5mm<f5<-1mm，3mm<f45<15mm，2mm<f6<6mm，5<f2/f<-1，3<f45/f<15，1<f6/f1.6，Vd>40，Nd表示透鏡材質的d光折射率，Vd表示透鏡材質的d光色散係數。第三透鏡(3)材料滿足以下條件：Nd>1.8，Vd<25，Nd表示透鏡材質的d光折射率，Vd表示透鏡材質的d光色散係數。以下舉一實際設計案例：面編號類型半徑厚度ndνd半口徑OBJ物面600600600S1標準15.2110.91.78847.56.8S2非球面4.302`2.494.1S3非球面8.6550.9361.535564.1S4非球面1.1251.6092.35S5標準4.1322.611.94617.93.55S6標準19.7550.6211.75S7(STOP)光闌infinity-0.0940.81S8非球面3.2081.3881.535560.85S9非球面-1.2440.51.61425.61.10S10非球面85.4480.7221.50S11非球面4.0822.0811.535562.70S12非球面-2.1130.12.85S13標準infinity0.71.51764.22.80S14標準infinity1.452.80IMAGE成像面infinity-2.70透鏡的非球面係數：圖2、圖3、圖4分別為圖1所示的高清魚眼光學鏡頭的MTF曲線圖、點列圖和場曲畸變圖。從這三幅圖中可以看出，本鏡頭達到了高清解像力的要求。上述實施例為本實用新型所舉的實施方式例子，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp