[發(fā)明專利]200°微型超廣角魚眼鏡頭光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910326652.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN110007436B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈志娟;王彬;陳志亮;曹一青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 莆田學(xué)院
• 主分類號(hào): G02B13/00
• 分類號(hào): G02B13/00;G02B13/06
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;林捷

本發(fā)明公開了200°微型超廣角魚眼鏡頭光學(xué)系統(tǒng)，沿光軸的方向，從物平面至像平面依次包括：負(fù)光焦度的第一透鏡L1、負(fù)光焦度的第二透鏡L2、負(fù)光焦度的第三透鏡L3、孔徑光闌1、正光焦度的第四透鏡L4、正光焦度的第五透鏡L5、負(fù)光焦度的第六透鏡L6和濾光片2。該光學(xué)系統(tǒng)透鏡全部采用球面透鏡，利用各透鏡自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)它們進(jìn)行合理的搭配，使得鏡頭的視場(chǎng)角達(dá)到200°的超廣角范圍；同時(shí)F?Theta畸變卻能小于10%，這樣使得拍出的畫面邊緣變形量相對(duì)較小，畫面更能夠貼近實(shí)際。本發(fā)明提供了一種視場(chǎng)范圍大、像面均勻性好、成像質(zhì)量好、體積小、適于加工生產(chǎn)的魚眼鏡頭光學(xué)系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及超廣角光學(xué)成像系統(tǒng)，具體來(lái)說(shuō)涉及200°微型超廣角魚眼鏡頭光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著光學(xué)鏡頭及芯片技術(shù)的發(fā)展，常規(guī)的鏡頭由于其觀察的視場(chǎng)范圍的限制，已經(jīng)不能滿足某些場(chǎng)合的應(yīng)用，比如安防、監(jiān)控?zé)舻阮I(lǐng)域，常規(guī)的鏡頭由于其鏡頭視場(chǎng)角的限制，就會(huì)有監(jiān)控死角，因此為了能夠監(jiān)控更大范圍，往往需要安裝幾個(gè)常規(guī)的鏡頭，這樣不僅增加了設(shè)備成本，也增加了后期維護(hù)的成本。但是如果應(yīng)用超大視場(chǎng)光學(xué)成像系統(tǒng)，如魚眼鏡頭系統(tǒng)，就能拍攝到比常規(guī)鏡頭更廣的范圍，這是因?yàn)樗哂幸话愎鈱W(xué)系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到的視場(chǎng)角范圍（達(dá)到甚至超過(guò)180°），因此它具有將大于半球空域的場(chǎng)景范圍投影在像平面的能力。基于魚眼鏡頭系統(tǒng)的這些特點(diǎn)，因而它在很多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，如場(chǎng)景監(jiān)視、機(jī)器人導(dǎo)航以及球幕電影等。

發(fā)明內(nèi)容：

為了提供一種具有更大拍攝范圍的魚眼鏡頭，本發(fā)明提出了200°微型超廣角魚眼鏡頭光學(xué)系統(tǒng)，其具有像面均勻性好，成像質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明200°微型超廣角魚眼鏡頭光學(xué)系統(tǒng)，沿光軸的方向，從物平面至像平面依次包括：負(fù)光焦度的第一透鏡L1、負(fù)光焦度的第二透鏡L2、負(fù)光焦度的第三透鏡L3、孔徑光闌1、正光焦度的第四透鏡L4、正光焦度的第五透鏡L5、負(fù)光焦度的第六透鏡L6和濾光片2。其中所述第一透鏡L1的朝向物方和像方的光學(xué)面均凸向物方；所述第二透鏡L2的朝向物方的光學(xué)面凸向像方，朝向像方的光學(xué)面凸向物方；所述第三透鏡L3的朝向物方和像方的光學(xué)面均凸向像方；所述第四透鏡L4的朝向物方的光學(xué)面凸向物方，朝向像方的光學(xué)面凸向像方；所述第五透鏡L5的朝向物方的光學(xué)面凸向物方，朝向像方的光學(xué)面凸向像方；所述第六透鏡L6的朝向物方和像方的光學(xué)面均凸向像方；所述濾光片2的朝向物方和像方的光學(xué)面均為平面。

進(jìn)一步地， 200°微型超廣角魚眼鏡頭光學(xué)系統(tǒng)中各透鏡的朝向物方和像方的光學(xué)面均采用球面。

進(jìn)一步地，鏡頭的可視場(chǎng)角為200°，總焦距為0.408mm，F(xiàn)/#值為5.0，總長(zhǎng)度為7.468mm，可探測(cè)的波長(zhǎng)范圍為400nm-700nm，主波長(zhǎng)為586.7nm。

進(jìn)一步地，所述第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5、第六透鏡L6的材料分別為N-SF6(折射率為1.8052，阿貝數(shù)為25.36)、N-SF6(折射率為1.8052，阿貝數(shù)為25.36)、N-SF6(折射率為1.8052，阿貝數(shù)為25.36)、N-SF6(折射率為1.8052，阿貝數(shù)為25.36)、SK6(折射率為1.6137，阿貝數(shù)為56.40)、SF66(折射率為1.9229，阿貝數(shù)為20.88)；所述濾光片的材料為N-BK7(折射率為1.5168，阿貝數(shù)為64.17)。

進(jìn)一步地，所述的第五透鏡L5、第六透鏡L6膠合在一起；所述的孔徑光闌位于第三透鏡L3和第四透鏡L4之間；所述濾光片2位于第六塊透鏡與像平面之間，可以根據(jù)需要隨時(shí)更換，起到濾光的作用。