一种双镜头组成的360°全景超清镜头系统的制作方法

本发明涉及一种安防设备，具体是一种双镜头组成的360°全景超清镜头系统。

背景技术：

镜头是安防、监控系统中十分重要的成像元件，安防、监控系统中若想完全发挥其功能，镜头必须要能够满足要求才行。21世纪初，随着安防、监控系统在监所，政府机关，银行、社会安全、公共场所、文化场所的广泛应用，要满足视场角大、分辨率高等需求；但是传统的在安防、监控系统中，一般使用普通光学镜头，而普通光学镜头会存在一定的制约因素，如视角死角对有的事故取证比较难，成像质量差，低光线下成像差等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双镜头组成的360°全景超清镜头系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双镜头组成的360°全景超清镜头系统，

作为本发明进一步的方案：包括两组对称的视场角为180°~240°的鱼眼光学系统组成，其中等腰棱镜等效为直角方形棱镜,所述鱼眼光学系统包括第一单负球面镜片、第二单负球面镜片、第三直角方形棱镜、第三单正球面镜片、光阑、第四单正球面镜片、第五单负球面镜片、第六单正球面镜片、第七单正球面镜片和成像平面；所述第四单正球面镜片与第五单负球面镜片组合为粘合镜片；所述第五单负球面镜片与第六单正球面镜片结合为粘合镜片；所述第三直角方形棱镜沿斜边胶合成正方形胶合棱镜，所述鱼眼光学系统的第一单负球面镜片、第二单负球面镜片、第三单正球面镜片、光阑、第四单正球面镜片、第五单负球面镜片、第六单正球面镜片和第七单正球面镜片沿正方形胶合棱镜成90°放置。

作为本发明再进一步的方案：所述第一单负球面镜片为凸凹形的负透镜，且开口方向朝成像平面。

作为本发明再进一步的方案：所述第二单负球面镜片为凸凹形的负透镜，且开口方向朝成像平面。

作为本发明再进一步的方案：所述第三单正球面镜片为双凸形的正透镜。

作为本发明再进一步的方案：所述第五单负球面镜片为双凹形的负透镜。

作为本发明再进一步的方案：所述第六单正球面镜片为双凸形的正透镜。

作为本发明再进一步的方案：所述第七单正球面镜片为凸平形的正透镜，包括平面和凸面，所述平面朝向成像平面。

作为本发明再进一步的方案：所述鱼眼光学系统满足以下条件式：

F.NO = 2.0 TTL<=23mm

其中F.NO为镜头相对孔径，TTL为镜头的光学总长度。

作为本发明再进一步的方案：所述鱼眼光学系统满足以下条件：

f/f1= -0.13 f1=-6.27 mm，

f/f2= -0.25 f2=-3.22mm，

f/f3=0.12 f3=6.62mm，

f/f4=0.17 f4=4.61mm，

f/f5=-0.22 f5=-3.65mm，

f/f6=0.09 f6=8.89mm，

f/f7=0.10 f7=8.40mm，

其中f为镜头的有效焦距，f1为第一单负球面镜片的焦距，f2为第二单负球面镜片的焦距，f3为第三单正球面镜片的焦距，f4为第四单正球面镜片的焦距，f5为第五单负球面镜片的焦距，f6为第六单正球面镜片的焦距，f7为第七单正球面镜片的焦距。

作为本发明再进一步的方案：

所述第一单负球面镜片材料满足：1.8<Nd<1.95,35<Vd<45；

所述第二单负球面镜片材料满足：1.8<Nd<1.95,35<Vd<45；

所述第三直角方形棱镜材料满足：1.4<Nd<1.6,60<Vd<70；

所述第三单正球面镜片材料满足：1.85<Nd<1.95,17<Vd<25；

所述第四单正球面镜片材料满足：1.55<Nd<1.65,60<Vd<70；

所述第五单负球面镜片材料满足：1.85<Nd<1.95,17<Vd<25；

所述第六单正球面镜片材料满足：1.75<Nd<1.9,40<Vd<50；

所述第七单正球面镜片材料满足：1.55<Nd<1.7,55<Vd<65。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的双镜头组成的360°全景超清镜头系统采用了高折射率玻璃材料，有效的减少了光学系统中的像差，不仅使结构简单，制作方便，而且提高了成像效果，降低了制作成本。

本发明的双镜头组成的360°全景超清镜头系统具有高成像质量、良好的低光性能、成本低、体积小、360°无死角摄像等优点。

附图说明

图1为双镜头组成的360°全景超清镜头系统结构示意图。

图2为双镜头组成的360°全景超清镜头系统中其中一组的鱼眼镜头光学系统的光学截面图。

图3为双镜头组成的360°全景超清镜头系统中第一单负球面镜片的结构示意图。

图4为双镜头组成的360°全景超清镜头系统中第二单负球面镜片的结构示意图。

图5为双镜头组成的360°全景超清镜头系统中第三单正球面镜片的结构示意图。

图6为双镜头组成的360°全景超清镜头系统中第四单正球面镜片的结构示意图。

图7为双镜头组成的360°全景超清镜头系统中第五单负球面镜片的结构示意图。

图8为双镜头组成的360°全景超清镜头系统中第六单正球面镜片的结构示意图。

图9为双镜头组成的360°全景超清镜头系统中第七单正球面镜片的结构示意图。

图中：1-第一单负球面镜片，2-第二单负球面镜片，3-第三直角方形棱镜，4-第三单正球面镜片，5-光阑，6-第四单正球面镜片，7-第五单负球面镜片，8-第六单正球面镜片，9-第七单正球面镜片，10-成像平面。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-9，一种双镜头组成的360°全景超清镜头系统，包括两组对称的视场角为180°~240°的鱼眼光学系统组成，所述鱼眼光学系统包括第一单负球面镜片1、第二单负球面镜片2、第三直角方形棱镜3、第三单正球面镜片、光阑5、第四单正球面镜片6、第五单负球面镜片7、第六单正球面镜片8、第七单正球面镜片9和成像平面10；

所述第四单正球面镜片6与第五单负球面镜片7组合为粘合镜片；所述第五单负球面镜片7与第六单正球面镜片8结合为粘合镜片；所述第三直角方形棱镜3沿斜边胶合成正方形胶合棱镜，所述鱼眼光学系统的第一单负球面镜片1、第二单负球面镜片2、第三单正球面镜片4、光阑5、第四单正球面镜片6、第五单负球面镜片7、第六单正球面镜片8和第七单正球面镜片9沿正方形胶合棱镜成90°放置；所述两组视场角为180°~240°的鱼眼光学系统接收来自对称空间的光线，并分别在各自的成像系统成像，最后合成360°的全景影像；

所述第三直角方形棱镜3色散系数Vd为60<Vd<70，折射率系数Nd为1.4<Nd<1.6，第三直角方形棱镜3的厚度d5为3.5<d3<5mm；

所述第一单负球面镜片1为凸凹形的负透镜，且开口方向朝成像平面10；所述第一单负球面镜片1的前表面的曲率半径为R11，所述第一单负球面镜片1的后表面的曲率半径为R12；所述第一单负球面镜片1的色散系数Vd为35<Vd<45，折射率系数Nd为1.8<Nd<1.95；前表面的曲率半径R11为9<R11<12mm，后表面的曲率半径R12为3<R12<4mm；所述第一单负球面镜片1芯厚d1为1.5<d1<2.5mm；

所述第二单负球面镜片2为凸凹形的负透镜，且开口方向朝成像平面10；所述第二单负球面镜片2前表面的曲率半径为R21，所述第二单负球面镜片2的后表面的曲率半径为R22；所述第二单负球面镜片2的色散系数Vd为35<Vd<45，折射率系数Nd为1.8<Nd<1.95；第二单负球面镜片2前表面的曲率半径R21为18<R21<25mm，第二单负球面镜片2后表面的曲率半径R22为2<R22<3mm，其中芯厚d3为0.5<d3<1mm；

所述第三单正球面镜片4为双凸形的正透镜，所述第三单正球面镜片4前表面的曲率半径为R31，所述第三单正球面镜片4的后表面的曲率半径为R32；所述第三单正球面镜片4的色散系数Vd为17<Vd<25，折射率系数Nd为1.85<Nd<1.95；第三单正球面镜片4前表面的曲率半径R31为80<R31<120mm，第三单正球面镜片4后表面的曲率半径R32为4<R32<8mm，第三单正球面镜片4芯厚d7为1<d7<2mm；

所述第四单正球面镜片6为双凸形的正透镜，所述第四单正球面镜片6前表面的曲率半径为R41，所述第四单正球面镜片6的后表面的曲率半径为R42；所述第四单正球面镜片6的色散系数Vd为60<Vd<70，折射率系数Nd为1.55<Nd<1.65；第四单正球面镜片6前表面的曲率半径R41为3.5<R41<5mm，第四单正球面镜片6后表面的曲率半径R42为6<R42<8mm，第四单正球面镜片6芯厚d9为1.5<d9<3mm；

所述第五单负球面镜片7为双凹形的负透镜，所述第五单负球面镜片7前表面的曲率半径为R51，所述第五单负球面镜片7的后表面的曲率半径为R52；所述第五单负球面镜片7的色散系数Vd为17<Vd<25，折射率系数Nd为1.85<Nd<1.95；第五单负球面镜片7前表面的曲率半径R51为3.5<R51<5mm，第五单负球面镜片7后表面的曲率半径R52为1.8<R52<3mm，第五单负球面镜片7芯厚d11为1<d11<2mm；

所述第六单正球面镜片8为双凸形的正透镜，所述第六单正球面镜片8前表面的曲率半径为R61，所述第六单正球面镜片8的后表面的曲率半径为R62；所述第六单正球面镜片8的色散系数Vd为40<Vd<50，折射率系数Nd为1.75<Nd<1.9；第六单正球面镜片8前表面的曲率半径R61为1.8<R61<3mm，第六单正球面镜片8后表面的曲率半径R62为4<R62<6mm，第六单正球面镜片8芯厚d12为1<d12<2.3mm；

所述第七单正球面镜片9为凸平形的正透镜，包括平面和凸面，所述平面朝向成像平面10；所述第七单正球面镜片9前表面的曲率半径为R71，所述第七单正球面镜片9的后表面的曲率半径为R72；所述第七单正球面镜片9的色散系数Vd为55<Vd<65，折射率系数Nd为1.55<Nd<1.7；第七单正球面镜片9前表面的曲率半径R71为4<R71<6mm，第七单正球面镜片9后表面的曲率半径R72为100<R72<∞，第七单正球面镜片9芯厚d14为1<d14<2mm；

所述鱼眼光学系统满足以下条件式：

F.NO = 2.0 TTL<=23mm

其中F.NO为镜头相对孔径，TTL为镜头的光学总长度（第一单负球面镜片1顶点到成像平面10的长度）。

所述鱼眼光学系统满足以下条件式：

f/f1= -0.13 f1=-6.27 mm，

f/f2= -0.25 f2=-3.22mm，

f/f3=0.12 f3=6.62mm，

f/f4=0.17 f4=4.61mm，

f/f5=-0.22 f5=-3.65mm，

f/f6=0.09 f6=8.89mm，

f/f7=0.10 f7=8.40mm，

其中f为镜头的有效焦距，f1为第一单负球面镜片1的焦距，f2为第二单负球面镜片2的焦距，f3为第三单正球面镜片4的焦距，f4为第四单正球面镜片6的焦距，f5为第五单负球面镜片7的焦距，f6为第六单正球面镜片8的焦距，f7为第七单正球面镜片9的焦距；

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。