一种鱼眼镜头的制作方法

本实用新型属于镜头
技术领域：
，具体地涉及一种鱼眼镜头。
背景技术：
：鱼眼镜头是一种焦距为16mm或更短且超广角的镜头。这种镜头的前镜片直径很大且呈抛物状向镜头前部凸出，与鱼的眼睛颇为相似，所以俗称“鱼眼镜头”。目前鱼眼镜头已广泛应用于安防监控、车载等领域。随着vr技术的发展，鱼眼镜头越来越广泛应用于vr拼接，形成360°全景镜头，因此，对鱼眼镜头的要求也越来越高，但现有的鱼眼镜头像素不高，中心至边缘的解像力差距悬殊，均匀度差；第一片透镜外径较大，镜头总长较长，镜头整体体积大；像差校正难度大，特别在边缘处，不利于边缘拼接；全部使用塑料非球面镜片，在温漂管控比较差，温度变化成像质量变差，无法满足日益提高的要求。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种具有分辨率高，解像力均匀度好，像差和色差小，成像质量好，体积小，温漂管控好的鱼眼镜头用以解决上述存在的技术问题。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种鱼眼镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜；该第一透镜至第六透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；该第一透镜具负屈光率，该第一透镜的物侧面为凸面，该第一透镜的像侧面为凹面；该第二透镜具负屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凹面；该第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为凸面，该第三透镜的像侧面为凹面；该第四透镜具正屈光率，该第四透镜的物侧面为凸面，该第四透镜的像侧面为凸面；该第五透镜具正屈光率，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凸面；该第六透镜具负屈光率，该第六透镜的物侧面为凹面，该第六透镜的像侧面为凸面；该第一透镜采用玻璃材料制成，该第二透镜至第六透镜采用塑料材料制成，该第二透镜至第六透镜的物侧面和像侧面均为非球面，该鱼眼镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。进一步的，该鱼眼镜头还满足：1.55<nd1<1.65，其中，nd1为该第一透镜在d线的折射率。进一步的，该鱼眼镜头还满足：-3<f1/f<-1，其中，f1为该第一透镜的焦距，f为该鱼眼镜头的焦距。进一步的，该鱼眼镜头还满足：vd1≥55，vd2≤25，vd1-vd2＞30，其中，vd1和vd2分别表示该第一透镜和第二透镜在d线的色散系数。进一步的，该鱼眼镜头还满足：vd4≥55，vd3≤25，vd4-vd3＞30，其中，vd3和vd4分别表示该第三透镜和第四透镜在d线的色散系数。进一步的，该鱼眼镜头还满足：vd5≥55，vd6≤25，vd5-vd6＞30，其中，vd5和vd6分别表示该第五透镜和第六透镜在d线的色散系数。进一步的，该鱼眼镜头还满足：t1＜0.5mm，t2<0.6mm，t3<0.8mm，t4<0.6mm，t5<1mm，t6<0.4mm，其中，t1为该第一透镜在该光轴上的中心厚度，t2为该第二透镜在该光轴上的中心厚度，t3为该第三透镜在该光轴上的中心厚度，t4为该第四透镜在该光轴上的中心厚度，t5为该第五透镜在该光轴上的中心厚度，56为该第六透镜在该光轴上的中心厚度。进一步的，该鱼眼镜头还满足：alt<4mm，其中，alt为该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和。进一步的，该鱼眼镜头还满足：alg<2mm，其中，alg为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和。进一步的，该鱼眼镜头还满足：alt/alg<3，其中，alg为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和，alt为该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和。本实用新型的有益技术效果：本实用新型采用六片透镜，并通过对各个透镜进行相应设计，具有分辨率高(可高达200lp/mm＞0.3)，且中心至边缘均匀度高，实现拼接的稳定画质；第一透镜的外径ф1小(小于4.1mm)，总长小至5mm内，镜头小巧；垂轴像差极小，色差小(＜2μm)，有利于拼接的色彩一致性；在加入结构件后，对温度敏感度低，温度变化后成像质量影响小的优点。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例一的结构示意图；图2为本实用新型实施例一的可见光0.4656-0.6427μm的mtf图；图3为本实用新型实施例一的垂轴色差曲线图示意图；图4为本实用新型实施例一的垂轴像差曲线图；图5为本实用新型实施例二的结构示意图；图6为本实用新型实施例二的可见光0.4656-0.6427μm的mtf图；图7为本实用新型实施例二的垂轴色差曲线图示意图；图8为本实用新型实施例二的垂轴像差曲线图；图9为本实用新型实施例三的结构示意图；图10为本实用新型实施例三的可见光0.4656-0.6427μm的mtf图；图11为本实用新型实施例三的垂轴色差曲线图示意图；图12为本实用新型实施例三的垂轴像差曲线图；图13为本实用新型三个实施例的相关重要参数的数值表。具体实施方式为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。所说的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为r值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。r值可常见被使用于光学设计软件中，例如zemax或codev。r值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lensdatasheet)中。以物侧面来说，当r值为正时，判定为物侧面为凸面；当r值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当r值为正时，判定像侧面为凹面；当r值为负时，判定像侧面为凸面。本实用新型提供了一种鱼眼镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜；该第一透镜至第六透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；该第一透镜采用玻璃材料制成，该第二透镜至第六透镜采用塑料材料制成，该第二透镜至第六透镜的物侧面和像侧面均为非球面，配合前三后三的对称结构，可以大大缩短鱼眼镜头的系统长度，也使得整体光线相对平缓，容差性和可制造性强。第二透镜至第六透镜采用塑料非球面，实现高分辨率，整体分辨率均匀分布，非球面还可以矫正像差，更好地提升系统性能。该第一透镜具负屈光率，该第一透镜的物侧面为凸面，该第一透镜的像侧面为凹面；该第二透镜具负屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凹面，配合其塑料材质和非球面，在保证大角度的同时，压缩第一透镜的外径ф1。该第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为凸面，该第三透镜的像侧面为凹面。第二透镜、第三透镜形状与第一透镜相同，负屈光度，进一步保证大角度，压缩第一透镜的外径ф1，同时优化像质。该第四透镜具正屈光率，该第四透镜的物侧面为凸面，该第四透镜的像侧面为凸面；该第五透镜具正屈光率，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凸面；该第六透镜具负屈光率，该第六透镜的物侧面为凹面，该第六透镜的像侧面为凸面；第三与四透镜以及第五与第六透镜的正负屈光度结合，加上月牙形与双凸透镜搭配，更好改善温漂变化对像质影响。该鱼眼镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。本实用新型采用六片透镜，并通过对各个透镜进行相应设计，具有分辨率高，且中心至边缘均匀度高，实现拼接的稳定画质；第一透镜的外径ф1小，总长小，镜头小巧；垂轴像差极小，色差小，有利于拼接的色彩一致性；在加入结构件后，对温度敏感度低，温度变化后成像质量影响小的优点。优选的，该鱼眼镜头还满足：1.55<nd1<1.65，其中，nd1为该第一透镜在d线的折射率。采用低折射率玻璃材料，成本低，相对塑料材料硬度大，不易划伤和腐蚀，更好起到保护作用。优选的，该鱼眼镜头还满足：-3<f1/f<-1，其中，f1为该第一透镜的焦距，f为该鱼眼镜头的焦距，控制更小屈光度，敏感度好，提高良率，还有优化像质。优选的，该鱼眼镜头还满足：vd1≥55，vd2≤25，vd1-vd2＞30，其中，vd1和vd2分别表示该第一透镜和第二透镜在d线的色散系数，有效控制色差，优化像质，提升系统性能。优选的，该鱼眼镜头还满足：vd4≥55，vd3≤25，vd4-vd3＞30，其中，vd3和vd4分别表示该第三透镜和第四透镜在d线的色散系数，有效控制色差，优化像质，提升系统性能。优选的，该鱼眼镜头还满足：vd5≥55，vd6≤25，vd5-vd6＞30，其中，vd5和vd6分别表示该第五透镜和第六透镜在d线的色散系数，有效控制色差，优化像质，提升系统性能。优选的，该鱼眼镜头还满足：t1＜0.5mm，t2<0.6mm，t3<0.8mm，t4<0.6mm，t5<1mm，t6<0.4mm，其中，t1为该第一透镜在该光轴上的中心厚度，t2为该第二透镜在该光轴上的中心厚度，t3为该第三透镜在该光轴上的中心厚度，t4为该第四透镜在该光轴上的中心厚度，t5为该第五透镜在该光轴上的中心厚度，56为该第六透镜在该光轴上的中心厚度，有利于缩短鱼眼镜头长度，且易于加工制造。优选的，该鱼眼镜头还满足：alt<4mm，其中，alt为该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和，以进一步缩短鱼眼镜头的系统长度，且易于加工制造，优化系统配置。优选的，该鱼眼镜头还满足：alg<2mm，其中，alg为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和，以进一步缩短鱼眼镜头的系统长度，且易于加工制造，优化系统配置。优选的，该鱼眼镜头还满足：alt/alg<3，其中，alg为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和，alt为该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和，以进一步缩短鱼眼镜头的系统长度，且易于加工制造，优化系统配置。下面将以具体实施例对本实用新型的鱼眼镜头进行详细说明。如图1所示，一种鱼眼镜头，从物侧a1至像侧a2沿一光轴i依次包括第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑7、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、滤光片8和成像面9；该第一透镜1至第六透镜6各自包括一朝向物侧a1且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧a2且使成像光线通过的像侧面。该第一透镜1具负屈光率，该第一透镜1的物侧面11为凸面，该第一透镜1的像侧面12为凹面；该第二透镜2具负屈光率，该第二透镜2的物侧面21为凸面，该第二透镜2的像侧面22为凹面。该第三透镜3具负屈光率，该第三透镜3的物侧面31为凸面，该第三透镜3的像侧面32为凹面。该第四透镜4具正屈光率，该第四透镜4的物侧面41为凸面，该第四透镜4的像侧面42为凸面；该第五透镜5具正屈光率，该第五透镜5的物侧面51为凸面，该第五透镜5的像侧面52为凸面；该第六透镜6具负屈光率，该第六透镜6的物侧面61为凹面，该第六透镜6的像侧面62为凸面；该第一透镜1采用玻璃材料制成，该第二透镜2至第六透镜6采用塑料材料制成，该第二透镜2至第六透镜6的物侧面和像侧面均为非球面。本具体实施例中，滤光片8为红外滤光片，但并不限于此。本具体实施例的详细光学数据如表1-1所示。表1-1实施例一的详细光学数据本具体实施例中，第二透镜2至第六透镜的物侧面21、31、41、51、61和像侧面22、32、42、52、62依下列非球面曲线公式定义：其中：z：非球面的深度(非球面上距离光轴为y的点，与相切于非球面光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离)；c：非球面顶点的曲率(thevertexcμrvatμre)；k：锥面系数(conicconstant)；径向距离(radialdistance)rn：归一化半径(normalizationradiμs(nradiμs))；μ：r/rn；am：第m阶qcon系数(isthemthqconcoefficient)；qmcon：第m阶qcon多项式(themthqconpolynomial)；各个非球面的参数详细数据请参考下表：表面21223132414251526162k＝77.32163.62999.265101.07631.7232.170-11.060-1.732-0.664174.616a4＝0.4430.930.480.950.177-0.280.170.120.10-0.11a6＝-0.358-0.77-0.65-0.051.419-1.03-0.21-0.170.310.09a8＝0.2621.161.917.59-2.3795.73-0.140.000.08-0.02a10＝0.0601.56-2.22-17.05-8.2025.77-0.09-0.16-0.090.01a12＝-0.217-2.21-0.21118.3241.985-110.340.17-0.03-0.080.00a14＝0.093-3.29-0.24-354.5493.725262.84-0.290.040.130.00a16＝03.010.000.060.00038.090.000.110.000.00本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图13。本具体实施例的解像力请参阅图2，从图上可以看出解像力好，分辨率高，达200lp/mm＞0.3，垂轴色差曲线图请参阅图3，色差＜2μm；垂轴像差曲线图请参阅图4，垂轴像差极小。本具体实施例中，鱼眼镜头的焦距f＝0.92mm；光圈值fno＝2.2；第一透镜1的物侧面11到该成像面9在光轴i上的距离ttl＝5mm，视场角fov＝180°，第一透镜1的外径ф1＝4.03mm。实施二如图5所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同，仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。本具体实施例的详细光学数据如表2-1所示。表2-1实施例二的详细光学数据本具体实施例的各个非球面的参数详细数据请参考下表：表面21223132414251526162k＝77.35263.43299.999100.13136.8792.158-9.552-1.735-0.662-100.014a4＝0.4480.940.480.950.198-0.270.160.130.08-0.10a6＝-0.357-0.76-0.66-0.051.004-0.92-0.15-0.160.320.10a8＝0.2591.161.937.52-0.3005.12-0.110.010.10-0.02a10＝0.0611.55-2.19-16.83-5.4316.00-0.09-0.13-0.090.01a12＝-0.217-2.20-0.21116.9968.542-103.100.12-0.02-0.080.00a14＝0.092-3.33-0.24-353.55-112.473278.980.060.070.100.00a16＝03.040.000.060.000-34.980.000.150.000.00本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图13。本具体实施例的解像力请参阅图6，从图上可以看出解像力好，分辨率高，达200lp/mm＞0.3，垂轴色差曲线图请参阅图7，色差＜2μm；垂轴像差曲线图请参阅图8，垂轴像差极小。本具体实施例中，鱼眼镜头的焦距f＝0.92mm；光圈值fno＝2.2；第一透镜1的物侧面11到该成像面9在光轴i上的距离ttl＝4.99mm，视场角fov＝180°，第一透镜1的外径ф1＝4.04mm。实施二如图9所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同，仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。本具体实施例的详细光学数据如表3-1所示。表3-1实施例三的详细光学数据本具体实施例的各个非球面的参数详细数据请参考下表：表面21223132414251526162k＝77.35263.433100.002100.12140.7572.118-9.494-1.756-0.663-100.000a4＝0.4470.940.480.950.235-0.260.160.130.09-0.13a6＝-0.357-0.76-0.66-0.050.675-0.83-0.15-0.150.320.11a8＝0.2591.161.927.53-1.2494.87-0.090.010.10-0.02a10＝0.0611.55-2.19-16.83-0.6804.76-0.07-0.13-0.080.01a12＝-0.217-2.20-0.21116.99112.203-107.070.08-0.03-0.060.00a14＝0.092-3.33-0.24-353.55-330.451289.49-0.190.060.120.00a16＝03.040.000.000.0000.000.000.150.000.00本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图13。本具体实施例的解像力请参阅图10，从图上可以看出解像力好，分辨率高，达200lp/mm＞0.3，垂轴色差曲线图请参阅图11，色差＜2μm；垂轴像差曲线图请参阅图12，垂轴像差极小。本具体实施例中，鱼眼镜头的焦距f＝0.91mm；光圈值fno＝2.2；第一透镜1的物侧面11到该成像面9在光轴i上的距离ttl＝5mm，视场角fov＝180°，第一透镜1的外径ф1＝4.04mm。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。当前第1页1 2 3