随着计算机技术、精密仪器设计和加工技术以及图像传感器技术水平的提高,光学镜头蓬勃发展。在汽车领域,人们更是把车载镜头当作是“汽车之眼”。一方面,它不仅是通往ADAS(自动辅助驾驶)的桥梁,另一方面,它也是车联网信息处理的重要入口之一。由于普通镜头的视场角较小、这会给驾驶员带来视觉监控盲区,因此基于车载的鱼眼镜头越来越受到车载设备领域的青睐,这也引发了广大光学设计者对此光学系统的设计与研究。本论文的主要目的是结合当今市场需求设计出一款基于车载的鱼眼镜头,其最大视场角达210°,F数(FNO)=1.8,完全可满足1/4"百万像素的图像传感器。该鱼眼镜头安装在汽车在四周,最终实现以车载镜头为平台的全景环视成像系统。本论文完成以下几项工作:1、在充分理解鱼眼镜头光学成像理论的基础上、结合车载镜头的发展趋势以及车载鱼眼镜头的相关专利和当今市场需求,制定出光学设计指标,进行相应的优化设计;2、由于越来越多的镜头客户端开始关注镜头的杂光,因此用四种杂光分析发方法,对本论文的车载鱼眼镜头做进一步的杂光分析;3、从车载镜头严苛的使用环境出发,着重考虑车载镜头的无热化设计、防水气密性结构设计、非球面结构设计等方面对车载鱼眼镜头进行结构设计;工作的创新之处体现在:1、结合鱼眼镜头的成像关系式,推导其在不同投影关系式下的相面照度,为光学设计提供必要的理论基础。2、成功设计出一款鱼眼镜头,其以汽车为平台,具有较好的成像质量、较大的视场角、较大的数值孔径、较高的性价比(采用玻塑混合结构,这有效降低镜头成本)、较优秀的密封性(在镜头内部首次采用两个密封圈保证气密性)和耐高低温性能(即无热化设计,可满足低温-40℃和高温+85℃范围内的像面几乎零漂移)。3、从车载镜头的使用环境、杂光要求、无热化、镜头密封性等方面出发,全面分析和调整车载镜头的结构设计使之能够完全适应量产需求。