一种4K鱼眼镜头的制作方法

本实用新型涉及安防监控领域，特别是涉及一种4K极清的鱼眼镜头。

背景技术：

近年来，安防领域方面，随着4K、8K分辨率的兴起，市场对安防监控镜头的要求是越来越高，像素更高、像质更好、尺寸要求短小、光圈更大等等。其中，视场角大于180°的鱼眼镜头，因其观察的角度范围大、无死角而被广泛应用于各种全景监控场合，比如停车场。而一般的鱼眼镜头其像素大多在200万到500万像素之间，不能满足4K的需求。而一些能够满足4K极清的鱼眼镜头，要么组元数偏多，同轴度方面偏于敏感，不利于批量生产；要么采用非球面镜片，镜片的加工难度较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种4K鱼眼镜头，能够提高清晰度，且适于加工生产。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种4K鱼眼镜头，所述鱼眼镜头包括：镜筒，所述镜筒内从物方到像方依次排列的光学透镜为：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、光阑、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜和滤光片；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第八透镜和所述第十透镜为具有负光焦度的弯月形玻璃透镜，所述第三透镜和所述第六透镜为具有负光焦度的双凹形玻璃透镜，所述第四透镜、所述第五透镜、所述第七透镜、所述第九透镜和所述第十一透镜为具有正光焦度的双凸形玻璃透镜；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第八透镜和第十透镜的凸面均朝向物方，凹面均朝向像方。

可选的，所述第三透镜、第四透镜胶合在一起；所述第六透镜、第七透镜胶合在一起；所述第八透镜、第九透镜胶合在一起；所述第十透镜、第十一透镜胶合在一起。

可选的，所述滤光片采用红外截止滤光片或蓝玻璃。

可选的，所述第一透镜的折射率nd1≥1.90，阿贝数Vd1≤40；所述第二透镜的折射率nd2≥1.80，阿贝数Vd2≤45；所述第八透镜的折射率nd8≤1.65，阿贝数Vd8≥55；所述第十透镜的折射率nd10≥1.75，阿贝数Vd10≤40。

可选的，所述第三透镜的折射率nd3≥1.80，阿贝数Vd3≤45；所述第六透镜的折射率nd6≥1.85，阿贝数Vd6≤45。

可选的，所述第三透镜和所述第六透镜的凹面朝向物方和像方。

可选的，所述第四透镜的折射率nd4≥1.70，阿贝数Vd4≤30；所述第五透镜的折射率nd5≥1.80，阿贝数Vd5≤45；所述第七透镜的折射率nd7≤1.65，阿贝数Vd7≤50；所述第九透镜的折射率nd9≤1.55，阿贝数Vd9≥65；所述第十一透镜的折射率nd11≤1.55，阿贝数Vd11≥65。

可选的，所述第四透镜、所述第五透镜、所述第七透镜、所述第九透镜和所述第十一透镜的凸面朝向物方和像方。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供一种4K鱼眼镜头，所述鱼眼镜头包括：镜筒，所述镜筒内从物方到像方依次排列的光学透镜为：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、光阑、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜和滤光片；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第八透镜和所述第十透镜为具有负光焦度的弯月形玻璃透镜，所述第三透镜和所述第六透镜为具有负光焦度的双凹形玻璃透镜，所述第四透镜、所述第五透镜、所述第七透镜、所述第九透镜和所述第十一透镜为具有正光焦度的双凸形玻璃透镜；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第八透镜和第十透镜的凸面均朝向物方，凹面均朝向像方。采用本实用新型的鱼眼镜头视场角能够达到185°，成像圆可达到Φ5.335mm，光圈值达到2.0，可见光分辨率达到1200万像素，完全满足4K极清的要求，市场前景广阔。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型4K鱼眼镜头装置示意图；

图2为本实用新型可见光436-656nm下的点列图。

图3为本实用新型可见光436-656nm下的MTF曲线图。

图4为本实用新型可见光436-656nm下的场曲和畸变图。

图5为本实用新型可见光436-656nm下的相对照度曲线图。

图6为本实用新型可见光436-656nm下的离焦MTF曲线图。

图7为本实用新型可见光436-656nm下的倍率色差曲线图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型4K鱼眼镜头装置示意图。如图1所示，一种4K鱼眼镜头，所述鱼眼镜头包括：镜筒，所述镜筒内从物方到像方依次排列的光学透镜为：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、光阑8、第八透镜9、第九透镜10、第十透镜11、第十一透镜12和滤光片13；所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第八透镜9和所述第十透镜11为具有负光焦度的弯月形玻璃透镜，所述第三透镜3和所述第六透镜6为具有负光焦度的双凹形玻璃透镜，所述第四透镜4、所述第五透镜5、所述第七透镜7、所述第九透镜10和所述第十一透镜12为具有正光焦度的双凸形玻璃透镜；所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第八透镜9和第十透镜11的凸面均朝向物方，凹面均朝向像方。

所述第三透镜3、第四透镜4胶合在一起，组成负光焦度的胶合透镜，胶合面镀增透膜。所述第六透镜6、第七透镜7胶合在一起，组成负光焦度的胶合透镜。所述第八透镜9、第九透镜10胶合在一起，组成正光焦度的胶合透镜。所述第十透镜、第十一透镜胶合在一起，组成正光焦度的胶合透镜。所述第十透镜11的折射率nd10与第十一透镜12的折射率nd11，两者之间的差值范围为nd10–nd11≥0.25，所述第十透镜11的阿贝数Vd10与第十一透镜12的阿贝数Vd11，两者之间的差值范围为Vd11–Vd10≥30。

所述滤光片采用红外截止滤光片或蓝玻璃，可见光波段的光谱反射率低，其余波段截止。

所述第一透镜的折射率nd1≥1.90，阿贝数Vd1≤40；所述第二透镜的折射率nd2≥1.80，阿贝数Vd2≤45；所述第八透镜的折射率nd8≤1.65，阿贝数Vd8≥55；所述第十透镜的折射率nd10≥1.75，阿贝数Vd10≤40。

所述第三透镜的折射率nd3≥1.80，阿贝数Vd3≤45；所述第六透镜的折射率nd6≥1.85，阿贝数Vd6≤45。所述第三透镜和所述第六透镜的凹面朝向物方和像方。

所述第四透镜的折射率nd4≥1.70，阿贝数Vd4≤30；所述第五透镜的折射率nd5≥1.80，阿贝数Vd5≤45；所述第七透镜的折射率nd7≤1.65，阿贝数Vd7≤50；所述第九透镜的折射率nd9≤1.55，阿贝数Vd9≥65；所述第十一透镜的折射率nd11≤1.55，阿贝数Vd11≥65。所述第四透镜、所述第五透镜、所述第七透镜、所述第九透镜和所述第十一透镜的凸面朝向物方和像方。

图2至图7为本实用新型应用于实施案例的光学性能曲线图，其中：

图2为本实用新型可见光436nm-656nm下的点列图，其中波长取g光(436nm)、F光(486nm)、e光(546nm)，d光(588nm)及C光(656nm)五个波长，权重比为3:7:10:8:3。由图2可知，各个视场下的弥散斑比较集中，分布也比较均匀。同时，没有出现某个视场下的弥散斑随波长而上下分离得很开的现象，说明紫边消得较好。

图3为本实用新型可见光436nm-656nm下的MTF曲线图。MTF曲线图代表了一个光学系统的综合解像水平，由图3可知，350lp/mm处全视场MTF值≥0.2，成像很清晰，满足4K的要求。此外，该光学镜头在各个波长下的MTF表现也非常好。

图4为本实用新型可见光436nm-656nm下的场曲和畸变曲线图。畸变曲线图表示不同视场角情况下的F-Theta畸变大小值，单位为％。由图4可见，F-Theta畸变其绝对值≤0.5％。

图5为本实用新型可见光436nm-656nm下的相对照度曲线图。由图5可知，曲线下降平滑，最大视场下的相对照度值＞0.7，成像画面比较明亮。

图6为本实用新型可见光436nm-656nm下的离焦MTF曲线图，空间频率取的是200lp/mm，离焦范围为-0.03mm至0.03mm。该图可以反映场曲校正的程度。当一个系统存在场曲，其结果是中心和周边不能够同步清晰，即视场中心调至最清晰时，边缘却不够清晰；需要通过回调降低视场中心的清晰度来让视场边缘清晰一些。由图6可见，场曲校正得较好。

图7为本实用新型可见光436nm-656nm下的倍率色差曲线图，通过该图结合像素颗粒的大小可以知道倍率色差校正的程度。由图7可知，436nm波长的倍率色差低于2个像素大小，紫边有消除。

在本实用新型实施案例中，该光学镜头的整体焦距值为EFL，光圈值为FNO，视场角为FOV，镜头光学总长TTL，像面主光线入射角CRA，并由物方侧开始，将各个镜面依次编号，第一透镜1的镜面为R1、R2，第二透镜2的镜面为R3、R4，第三透镜3的镜面为R5、R6，第四透镜4的镜面为R6、R7，第五透镜5的镜面为R8、R9，第六透镜6的镜面为R10、R11，第七透镜7的镜面为R11、R12，光阑8，第八透镜9的镜面为R13、R14，第九透镜10的镜面为R14、R15，第十透镜11的镜面为R16、R17，第十一透镜12的镜面为R17、R18，滤光片13。

本实用新型优选参数值(表一)：

EFL＝1.661mm，FNO＝2.0，FOV＝185°，成像圆直径＝Φ5.335mm，TTL＝44.15mm，CRA≤13.47°，感光成像芯片为SONY的IMX226，单位：mm。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。