一种超广角全景高清镜头的制作方法

1.本实用新型涉及超广角全景高清镜头技术领域，具体为一种超广角全景高清镜头。


背景技术：

2.全景技术是目前迅速发展的一种新型视觉技术，利用特殊的全景成像装置可以获得水平方向上全360
°
，在垂直方向一定角度的视场。这种成像方式能实时提供对象和环境的全方位信息，为后续的图像处理和分析争取时间；现有全景镜头光学系统或摄像模组普遍存在长度过长、镜片过多、结构复杂、解析度不均匀的缺陷，为此，我们提出一种超广角全景高清镜头。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种超广角全景高清镜头，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超广角全景高清镜头，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，且所述第一透镜和第二透镜之间装配有光阑，且所述第一透镜的外侧面为平面设为第一透镜物面，所述第一透镜的内侧面为凹面设为第一透镜像面，所述第二透镜的外侧面为平凸面设为第二透镜物面，所述第二透镜的内侧面为凸面设为第二透镜像面，所述第三透镜的外侧面为凸面设为第三透镜物面，所述第三透镜的内侧面为凸面，且所述第三透镜的内侧面和第四透镜的外侧面适配装配为第三透镜和第四透镜装配面，所述第四透镜的内侧面为凸面设为第四透镜像面，且所述第四透镜远离第三透镜的一侧装配有滤光片。
5.优选的，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，且f1和f2之间的关系要满足：
‑
3.2<f1<
‑
1.5，2.5<f2<4.3。
6.优选的，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，且f3和 f4之间的关系要满足：2.1<f3<3.4，
‑
4.5<f4<
‑
2.5，且所述第三透镜和第四透镜是一组胶合透镜。
7.优选的，光学系统的光学总长ttl满足如下条件：11.5mm≤ttl≤12.0mm，光学系统的视场角2ω≥180
°
。
8.优选的，所述第一透镜物面为平面可避免像凸面易与外物接触刮损或者压损。
9.优选的，滤光片远离第四透镜的一侧装配在保护玻璃上。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构设计合理，镜头总长ttl＝11.8mm，由四块镜片：第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜组成，对减小整机厚度体积帮助很大，可匹配1/4及以下靶面sensor，边缘 mtf较高，提高无痕拼接度，镜片材料选用高折射、低色散的光学玻璃材料，解决了各种像差和畸变，中心与边缘mtf解析度相差较小使整个画面的清晰均匀度增强，使镜头实现全视场并且具有高分辨率。
附图说明
11.图1为本实用新型透镜组结构示意图；
12.图2为本实用新型第一mtf解析示意图；
13.图3为本实用新型第二mtf解析示意图；
14.图4为本实用新型场曲图；
15.图5为本实用新型畸变图；
16.图6为本实用新型相对照度图。
17.图中：e1、第一透镜；e2、第二透镜；e3、第三透镜；e4、第四透镜；st、光阑；s1、第一透镜物面；s2、第一透镜像面；s3、第二透镜物面；s4、第二透镜像面；s5、第三透镜物面；s6、第三透镜和第四透镜装配面；s7、第四透镜像面。
具体实施方式
18.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。
19.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种超广角全景高清镜头，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3和第四透镜e4，且所述第一透镜e1和第二透镜e2之间装配有光阑st，且所述第一透镜e1的外侧面为平面设为第一透镜物面s1，所述第一透镜e1的内侧面为凹面设为第一透镜像面s2，所述第二透镜e2的外侧面为平凸面设为第二透镜物面 s3，所述第二透镜e2的内侧面为凸面设为第二透镜像面s4，所述第三透镜e3 的外侧面为凸面设为第三透镜物面s5，所述第三透镜e3的内侧面为凸面，且所述第三透镜e3的内侧面和第四透镜e4的外侧面适配装配为第三透镜和第四透镜装配面s6，所述第四透镜e4的内侧面为凸面设为第四透镜像面s7，且所述第四透镜e4远离第三透镜e3的一侧装配有滤光片。
20.所述第一透镜e1的焦距为f1，所述第二透镜e2的焦距为f2，且f1和f2 之间的关系要满足：
‑
3.2<f1<
‑
1.5，2.5<f2<4.3；
21.所述第三透镜e3的焦距为f3，所述第四透镜e4的焦距为f4，且f3和f4 之间的关系要满足：2.1<f3<3.4，
‑
4.5<f4<
‑
2.5，且所述第三透镜e3和第四透镜e4是一组胶合透镜；
22.光学系统的光学总长ttl满足如下条件：11.5mm≤ttl≤12.0mm，光学系统的视场角2ω≥180
°
；
23.请参阅图1，所述第一透镜物面s1为平面可避免像凸面易与外物接触刮损或者压损；
24.滤光片远离第四透镜e4的一侧装配在保护玻璃上；
25.在本专利实施例中，在工作距离为无穷远时，镜头的总焦距f＝2.2mm， fno＝2.5，视场角fov＝180
°
，透镜组的各项参数依次列于下述表格中
26.surfradiusthicknessindexabbefl
‑
eobjinfinityinfinity
ꢀꢀꢀ
1infinity0.7697571.71679754.212351
‑
2.897079
24.501472.212808
ꢀꢀꢀ
stoinfinity0.086804
ꢀꢀꢀ
416.2349873.2286171.52341848.0220353.6944855
‑
1.468290.093598
ꢀꢀꢀ
611.8616321.1433171.59211444.5704922.6022327
‑
5.2855960.4895821.72286650.882149
‑
3.2738298
‑
13.0893320.217906
ꢀꢀꢀ
9infinity0.51.51679764.212351 10infinity3.065507
ꢀꢀꢀ
imainfinity
‑ꢀꢀꢀ
27.表格中，surf为表面编号，radius为曲率半径，thickness为球面透镜厚度， index为折射率，abb为色散系数，efl
‑
e为焦距，图2和图3代表了光学系统的综合解像能力，图中横轴表示空间频率，单位：圈数每毫米(cycles/mm)，纵轴表示调制传递函数(mtf)的数值，mtf的数值用来评价镜头的成像质量，取值范围为0
‑
1，，光学传递函数是用来评价一个光学系统的成像质量较准确、直观和常见的方式，其曲线越高、越平滑，表明系统的成像质量越好，对真实图像的还原能力越强；从图2和图3可以看出，再常温25
°
时的可见光波段在空间频率为50
‑
60lp/mm时，中心附近成像区域mtf>0.8，成像质量非常好，从图 2和图3可看出mtf都满足高解析度，高低温解析良好；图4和图5分别表示场曲图和光学畸变图，由图4可知场曲值控制在0mm到0.3mm之间，场曲值越小对镜头的成像质量越好，由图5可知tv畸变控制在0.3％之内，且由图6的相对照度图可知相对光照度比在0
‑
45％之间畸变值较小，因此畸变值越小对镜头的成像效果越好。
28.镜头总长ttl＝11.8mm，由四块镜片：第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜 e3和第四透镜e4组成，对减小整机厚度体积帮助很大，可匹配1/4及以下靶面 sensor，边缘mtf较高，提高无痕拼接度，镜片材料选用高折射、低色散的光学玻璃材料，解决了各种像差和畸变，中心与边缘mtf解析度相差较小使整个画面的清晰均匀度增强，使镜头实现全视场并且具有高分辨率。
29.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。