[发明专利]一种200°工作视场范围的鱼眼镜头

说明书

本发明涉及一种应用于超大视场光学系统的成像技术，具体为一种200°工作视场范围的鱼眼镜头,包括第一块透镜、第二块透镜和第三块透镜；所述第一块透镜、所述第二块透镜和所述第三块透镜均为负弯月型透镜，朝向物方和像方的光学面均凸向物方；第四透镜朝向物方的光学面凸向像方，朝向像方的光学面凸向物方；第五透镜朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向像方；利用具有负光焦度的第一、第二和第三透镜对物方视场角进行压缩，保证了该鱼眼镜头的超大视场投影；光学系统中用到的材料种类比较少以及在设计中各透镜的两个光学面均采用球面设计，从而使得鱼眼镜头在设计过程中制造成本较低。

技术领域

本发明涉及一种应用于超大视场光学系统的成像技术，具体为一种200°工作视场范围的鱼眼镜头。

背景技术

近些年来，随着图像传感器和数字图像处理技术的飞速发展，鱼眼镜头在各个领域越来越受到重用，并且应用的广度和深度也在不断地扩大，所需图像的分辨力也越来越高。包括鱼眼镜头在内的超大视场光学系统可以获得一般光学系统无法达到的视场范围，工作视场范围可超半空域，实现了普通成像系统无法实现的功能。超大的工作视场角导致鱼眼镜头前光组的入射角非常到，甚至大于70°，这就使得传统的近轴光学系统像差理论赛德尔像差理论的计算表达式及求解手段不再适用于此类光学系统的设计，不再能有效描述它们的成像性能以及成像规律，从而导致了人们对这种超大视场光学系统的像差分析、优化设计的研究非常困难，成像性能也不容易控制。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种200°工作视场范围的鱼眼镜头，具有200°视场范围、大孔径、像面均匀性好、成像性能优越、超大视场范围、结构紧凑、易于加工等优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种200°工作视场范围的鱼眼镜头，包括第一块透镜、第二块透镜和第三块透镜；所述第一块透镜、所述第二块透镜和所述第三块透镜均为负弯月型透镜，朝向物方和像方的光学面均凸向物方；第四透镜朝向物方的光学面凸向像方，朝向像方的光学面凸向物方；第五透镜朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向像方；第六透镜朝向物方的光学面凸向像方，朝向像方的光学面凸向物方；第七透镜朝向物方的光学面凸向像方，朝向像方的光学面凸向物方；第八透镜朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向像方；第九透镜朝向物方的光学面凸向像方，朝向像方的光学面凸向像方；第十透镜朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向物方；第十一透镜朝向物方的光学面凸向物方，朝向像方的光学面凸向像方；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜各自的两个光学面均为球面；镜头的视场角为200°，总焦距为2.525mm，F/#值为2.8，总长度为166.70mm，可探测的波长范围为400nm-700nm，主波长为586.7nm。

作为改进，所述第一透镜的材料为BK7HT，折射率n＝1.51633；第二透镜的材料为SK4,折射率n＝1.61272；第三透镜的材料为SSK3,折射率n＝1.61484；第四透镜的材料为N-FK5,折射率n＝1.48749；第五透镜的材料为SF56A,折射率n＝1.78470；第六透镜的材料为P-LAF37,折射率n＝1.7555；第七透镜的材料为SF56A,折射率n＝1.78470；第八透镜的材料为L-LAF37,折射率n＝1.74330；第九透镜的材料为P-LAF37,折射率n＝1.75550；第十透镜的材料为SF56A,折射率n＝1.78470；第十一透镜的材料为N-SK16,折射率n＝1.62041。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本发明的设计利用具有负光焦度的第一、第二和第三透镜对物方视场角进行压缩，保证了该鱼眼镜头的超大视场投影；光学系统中用到的材料种类比较少以及在设计中各透镜的两个光学面均采用球面设计，从而使得鱼眼镜头在设计过程中制造成本较低；另外，在光学系统中采用了三个胶合透镜来校正系统的像差，因此使该鱼眼镜头具有超大视场范围、大孔径、像面均匀性好、成像性能优越、结构紧凑、易于加工等优点。

附图说明