一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭的制作方法
【專利說明】一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及成像光學(xué)鏡頭，尤其涉及一種應(yīng)用于車載、監(jiān)控成像系統(tǒng)的高性 能的控制視場角與像高關(guān)系的紅外共焦的新型魚眼鏡頭。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前，車載、監(jiān)控所用的超廣角鏡頭，即為魚眼鏡頭，其普遍存在嚴(yán)重的畸變，以及 成像質(zhì)量差的缺陷?；儑?yán)重則導(dǎo)致周邊像面變形劇烈，且無法通過軟件進(jìn)行校正，導(dǎo)致人 眼難以正確識別所成影像；另外，由于魚眼鏡頭角度大，像差難以校正，導(dǎo)致周邊成像像面 質(zhì)量較差，難以滿足人們的需求。
[0003] 本實(shí)用新型即針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而研宄提出。 【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭，從物方到像 面依次設(shè)置有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光闌、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透 鏡、濾光片和感光芯片，第一透鏡、第二透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第七透鏡由低色散的玻 璃材質(zhì)制成，第三透鏡和第四透鏡由高色散的玻璃材質(zhì)制成；且第一透鏡和第七透鏡為非 球面鏡片，有效地折轉(zhuǎn)光線，并合理地控制光線光路，使得視場角及對應(yīng)像高成比例關(guān)系； 第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡為球面鏡片，通過低色散與高色散，以 及球面與非球面的配合，矯正了由紅外光引起的二級光譜，保證了白光和紅外光都能在像 面上清晰成像，進(jìn)而保證具有高質(zhì)量的像面，通過在光學(xué)上控制視場角與對應(yīng)像高關(guān)系，使 其滿足需求的正比例關(guān)系，后期通過軟件算法即可實(shí)現(xiàn)畸變的消除。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭，從物方到像面 依次設(shè)置有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、濾光 片和感光芯片，所述第三透鏡和第四透鏡之間設(shè)有光闌，所述第一透鏡、第二透鏡、第四透 鏡的焦距為負(fù)值，所述第三透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡的焦距為正值，所述第四透 鏡與第五透鏡粘合連接成透鏡組，所述透鏡組的焦距為正值，所述第一透鏡、第二透鏡、第 五透鏡、第六透鏡和第七透鏡由低色散的玻璃材質(zhì)制成，所述第三透鏡和第四透鏡由高色 散的玻璃材質(zhì)制成，所述第一透鏡和第七透鏡為非球面鏡片，所述第二透鏡、第三透鏡、第 四透鏡、第五透鏡和第六透鏡為球面鏡片。
[0006] 所述第一透鏡和第七透鏡的非球面面型為偶數(shù)非球面，所述第一透鏡和第七透鏡 的面型為Z，c為鏡面半徑所對應(yīng)的曲率，y2、y4、y6、y1、y'y12、y14、y16為鏡面的徑向坐標(biāo)， k為圓錐二次曲線系數(shù)，a2、a3、a4、a5、a6、a#Pa8分別表示各個(gè)徑向坐標(biāo)所對應(yīng)的系數(shù)。 滿足：
[0007] Z =cy2/{l+[l_(l+k)c2y2]1/2} +aY+a2y4+a3y6+a4y1+a5y10+a6y12+a7y14+a 16 8又0 所述第一透鏡和第四透鏡為彎月形透鏡，所述第三透鏡、第五透鏡和第六透鏡為 雙凸透鏡，所述第二透鏡為彎月形透鏡或雙凹透鏡，所述第七透鏡為彎月形透鏡或雙凹透 鏡。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0010] 1、第一透鏡和第七透鏡采用非球面鏡片，且面型為偶數(shù)非球面，有效地折轉(zhuǎn)光線， 并合理地控制光線光路，使得視場角及對應(yīng)像高成比例關(guān)系；
[0011] 2、第一透鏡、第二透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第七透鏡由低色散的玻璃材質(zhì)制 成，第三透鏡和第四透鏡由高色散的玻璃材質(zhì)制成，第一透鏡和第七透鏡為非球面鏡片，第 二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡為球面鏡片，通過低色散與高色散，以及 球面與非球面的配合，有效地矯正了由紅外光引起的二級光譜，保證了白光和紅外光都能 在像面上清晰成像，進(jìn)而保證具有高質(zhì)量的像面。
[0012] 3、采用上述技術(shù)方案，通過在光學(xué)上控制視場角與對應(yīng)像高關(guān)系，使其滿足需求 的正比例關(guān)系，后期通過軟件算法即可實(shí)現(xiàn)畸變的消除，且在煙霧或粉塵等可見度低的環(huán) 境，仍能拍出清晰、高對比度的圖像，且在高溫、強(qiáng)光或者風(fēng)沙等復(fù)雜的環(huán)境中具有抗干擾 能力強(qiáng)的特點(diǎn)。 【【附圖說明】】
[0013] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中：
[0014] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0015] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。
[0016] 本實(shí)用新型一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭，包括從物方到像面依次設(shè)置的第一透 鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、光闌10,第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6、第七透鏡7、濾 光片8和感光芯片9,所述第一透鏡1和第四透鏡4為彎月形透鏡，所述第三透鏡3、第五透 鏡5和第六透鏡6為雙凸透鏡，所述第二透鏡2為彎月形透鏡或雙凹透鏡，所述第七透鏡7 為彎月形透鏡或雙凹透鏡，所述第一透鏡1、第二透鏡2、第四透鏡4的焦距為負(fù)值，所述第 三透鏡3、第五透鏡5、第六透鏡6、第七透鏡7的焦距為正值，本實(shí)用新型實(shí)施例中所述第二 透鏡2和第七透鏡7均采用彎月形透鏡，第一透鏡凹面S2和第二透鏡凹面S4朝向感光芯 片9,第七透鏡凹面S13則背向感光芯片9。
[0017]所述第四透鏡4與第五透鏡5粘合連接成透鏡組11，即第四透鏡凹面S8朝向感光 芯片9,并與第五透鏡左側(cè)凸面S9粘合連接，所述透鏡組11的焦距為正值，所述第一透鏡 1、第二透鏡2、第五透鏡5、第六透鏡6和第七透鏡7由低色散的玻璃材質(zhì)制成，所述第三透 鏡3和第四透鏡4由高色散的玻璃材質(zhì)制成，所述第一透鏡1和第七透鏡7為非球面鏡片， 以將入射的光線進(jìn)行相應(yīng)折轉(zhuǎn)，合理地控制光線的光路，所述第二透鏡2、第三透鏡3、第四 透鏡4、第五透鏡5和第六透鏡6為球面鏡片。
[0018]所述第一透鏡（1)和第七透鏡（7)的非球面面型為偶數(shù)非球面，所述第一透鏡（1) 和第七透鏡（7)的面型為Z，c為鏡面半徑所對應(yīng)的曲率，/、/、/、/、71(1、7 12、714、716為鏡 面的徑向坐標(biāo)，k為圓錐二次曲線系數(shù)，apayayapapapadP 88分別表示各個(gè)徑向坐標(biāo) 所對應(yīng)的系數(shù)。滿足：
[0019]Z=cy2/{l+[卜（l+k)c2y2] 1/2}+aiy2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y10+a6y12+a7y14+a 16 8又0
[0020] 第一透鏡1、第二透鏡2采用彎月形負(fù)透鏡，第三透鏡3采用雙凸形正透鏡，有效地 壓縮了光學(xué)口徑，同時(shí)保證了本實(shí)用新型具有較大光圈，使得本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)更緊湊；通過 各個(gè)鏡片合理地搭配，有效矯正了本實(shí)用新型的各類像差，使得性能大幅提升，如表一和表 二所示，為本實(shí)用新型具體實(shí)施例，其中表二為非球面系數(shù)。
[0021] 表一：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭，其特征在于從物方到像面依次設(shè)置有第一透鏡 (1)、第二透鏡（2)、第三透鏡（3)、第四透鏡（4)、第五透鏡（5)、第六透鏡（6)、第七透鏡 (7)、濾光片（8)和感光芯片（9)，所述第三透鏡（3)和第四透鏡（4)之間設(shè)有光闌（10)，所 述第一透鏡（1)、第二透鏡（2)、第四透鏡（4)的焦距為負(fù)值，所述第三透鏡（3)、第五透鏡 (5)、第六透鏡（6)、第七透鏡（7)的焦距為正值，所述第四透鏡（4)與第五透鏡（5)粘合連 接成透鏡組（11)，所述透鏡組（11)的焦距為正值，所述第一透鏡（1)、第二透鏡（2)、第五透 鏡（5)、第六透鏡（6)和第七透鏡（7)由低色散的玻璃材質(zhì)制成，所述第三透鏡（3)和第四 透鏡（4)由高色散的玻璃材質(zhì)制成，所述第一透鏡（1)和第七透鏡（7)為非球面鏡片，所述 第二透鏡（2)、第三透鏡（3)、第四透鏡（4)、第五透鏡（5)和第六透鏡（6)為球面鏡片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭，其特征在于所述第一透鏡（1) 和第七透鏡（7)的非球面面型為偶數(shù)非球面，所述第一透鏡（1)和第七透鏡（7)的面型為 Z，c為鏡面半徑所對應(yīng)的曲率，y2、y4、y6、y8、y1Q、y12、y14、y16為鏡面的徑向坐標(biāo)，k為圓錐二 次曲線系數(shù)，apa2、a3、a4、a5、a6、a#Pa8分別表示各個(gè)徑向坐標(biāo)所對應(yīng)的系數(shù)，滿足： Z = cy2/{l+[l_(l+k)c2y2]1/2} + a Y+a 2y4+a 3y6+a 4y8+a 5y10+a 6y12+a 7y14+a 8y16。
3. 根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭，其特征在于所述第一透鏡 (1)和第四透鏡（4)為彎月形透鏡，所述第三透鏡（3)、第五透鏡（5)和第六透鏡（6)為雙 凸透鏡，所述第二透鏡（2)為彎月形透鏡或雙凹透鏡，所述第七透鏡（7)為彎月形透鏡或雙 凹透鏡。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型的紅外共焦魚眼鏡頭，從物方到像面依次設(shè)置有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光闌、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、濾光片和感光芯片，所有透鏡均有玻璃材質(zhì)制成，且第一透鏡和第七透鏡為非球面鏡片，有效地折轉(zhuǎn)光線，并合理地控制光線光路，使得視場角及對應(yīng)像高成比例關(guān)系；第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡為球面鏡片，通過低色散與高色散，以及球面與非球面的配合，矯正了由紅外光引起的二級光譜，保證了白光和紅外光都能在像面上清晰成像，進(jìn)而保證具有高質(zhì)量的像面，通過在光學(xué)上控制視場角與對應(yīng)像高關(guān)系，使其滿足需求的正比例關(guān)系，后期通過軟件算法即可實(shí)現(xiàn)畸變的消除。
【IPC分類】G02B13-06, G02B13-18, G02B1-00
【公開號】CN204536640
【申請?zhí)枴緾N201520216094
【發(fā)明人】彭嘉龍, 李建華, 王曉, 王玉榮, 劉勇輝, 潘華, 彭同山, 張鴻宇, 龔俊強(qiáng)
【申請人】中山聯(lián)合光電科技股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月10日