CN113064261B - 一种车用监控镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车用监控镜头，其具备高解像力、大光圈、小畸变、低成本的特点，适用于司机状态监控。其包括沿着光轴由物侧至像侧顺次布置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜；所述第五透镜的像侧后方顺次布置有滤色片、保护玻璃和IMA，所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；第二透镜具备正光焦度，其物侧面为凸面；所述第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；所述第四透镜为正光焦度透镜，其像侧面为凸面；所述第五透镜为正光焦度透镜，其物侧面为凸面；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜均为玻璃材质的透镜，使得镜头在‑40℃到105℃清晰成像。

Description

一种车用监控镜头
技术领域
本发明涉及镜头结构的技术领域，具体为一种车用监控镜头。
背景技术
随着智能辅助驾驶系统的快速发展和广泛应用，对监控汽车状况以及司机驾车状态的镜头的要求不断提高，为了提高对司机面部表情状态的捕捉，提供即时、准确的疲劳驾驶告警，高解像力、大光圈、小畸变、低成本的监控镜头越来越受到青睐。目前的司机状态监控镜头，其结构复杂，成本较高，高解像力要求还不能满足。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种车用监控镜头，其具备高解像力、大光圈、小畸变、低成本的特点，适用于司机状态监控。
一种车用监控镜头，其特征在于：其包括沿着光轴由物侧至像侧顺次布置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜；所述第五透镜的像侧后方顺次布置有滤色片、保护玻璃和IMA，所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；第二透镜具备正光焦度，其物侧面为凸面；所述第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；所述第四透镜为正光焦度透镜，其像侧面为凸面；所述第五透镜为正光焦度透镜，其物侧面为凸面；
所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜均为玻璃材质的透镜，使得镜头在-40℃到105℃清晰成像。
其进一步特征在于：
从第一透镜至第五透镜，任意两个相邻的透镜之间均具有空气间隔；
所述第一透镜的光焦度为负光焦度、且满足Nd1＜1.65，Vd1＞35，其中Nd1是指第一透镜的折射率，Vd1是指第一透镜的阿贝数；
所述的第一透镜满足dn/dt1＞3X10-6℃，其中dn/dt1是指第一透镜的折射率温度系数；
所述的第二透镜的光焦度为正光焦度、且满足Nd2＞1.85，Vd2＜35，其中Nd2是指第二透镜的折射率，Vd2是指第二透镜的阿贝数；
所述第三透镜的光焦度为负光焦度、且满足Nd3＜1.65，Vd3＞35，其中Nd3是指第三透镜的折射率，Vd3是指第三透镜的阿贝数；
所述第三透镜的光焦度为负光焦度、且满足dn/dt3＞4X10-6℃，其中dn/dt3是指第三透镜的折射率温度系数；
所述第四透镜的光焦度为正光焦度、且满足Nd4＞1.9，Vd4＜35，其中Nd4是指第四透镜的折射率，Vd4是指第四透镜的阿贝数；
所述第五透镜的光焦度为正光焦度且满足Nd5＞1.9，Vd5＜35，其中Nd5是指第五透镜的折射率，Vd5是指四五透镜的阿贝数；
其还包括有一光阑，所述光阑位于任意两个相邻的透镜之间；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，TTL/F≤2.5，其中，TTL表示光学镜头的光学总长度；F表示光学系统整体焦距值；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV×F/h≥55，其中，FOV表示光学镜头的最大视场角度；F表示光学系统整体焦距值；h表示光学镜头最大视场角所对应的像高；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV/h/D≤4，其中，FOV表示光学镜头的最大视场角度；F表示光学系统整体焦距值，D表示光学镜头最大视场角所对应的第一透镜的物侧面S1的最大通光口径；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，BFL/TTL≤0.5，其中，BFL表示光学镜头的光学后焦、TTL表示光学镜头的光学总长度；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，-1.5＜f1/F＜-0.5,0.5＜f2/F＜1.5，-1.5＜f3/F＜-0.85,0.85＜f4/F＜1.5,1.85＜f5/F＜2.5,其中，f1、f2、f3、f4、f5依次为第一透镜至第五透镜的焦距值，F为光学系统整体焦距值。
采用本发明后，其采用5片玻璃镜片，结构简单，易于加工，实现了监控镜头的小型化、轻量化和低成本。解像力高、大光圈和光学畸变小，畸变量在10％以内，有利于对司机面部细节表情的监控准确反馈司机驾驶状态，可以在-40°到105°清晰成像，全天候、准确、即时监控司机的驾驶状态。
附图说明
图1为本发明实施例透镜结构组合图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置)；
图2为本发明实施例MTF曲线图；
图3为本发明实施例的畸变曲线图；
图4为本发明实施例20℃时离焦曲线图；
图5为本发明实施例-40℃时离焦曲线图；
图6为本发明实施例105℃时离焦曲线图；
图中序号所对应的名称如下：
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6。
具体实施方式
一种车用监控镜头，见图1-图6：其包括沿着光轴由物侧至像侧顺次布置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5；第五透镜的像侧后方顺次布置有滤色片IR、保护玻璃CG和IMA；
第一透镜L1具有负光焦度，且满足Nd1＜1.65，Vd1＞35，其中Nd1是指第一透镜L1的折射率，Vd1是指第一透镜L1的阿贝数；第一透镜L1满足dn/dt1＞3X10-6℃，其中dn/dt1是指第一透镜L1的折射率温度系数；第一透镜L1的物侧面为凹面；
第二透镜L2具备正光焦度，且满足Nd2＞1.85，Vd2＜35，其中Nd2是指第二透镜L2的折射率，Vd2是指第二透镜L2的阿贝数，第二透镜L2的物侧面为凸面；
第三透镜L3具有负光焦度，且满足Nd3＜1.65，Vd3＞35，其中Nd3是指第三透镜L3的折射率，Vd3是指第三透镜L3的阿贝数；第三透镜L3的dn/dt3＞4X10-6℃，其中dn/dt3是指第三透镜L3的折射率温度系数；第三透镜L3的物侧面为凹面；
第四透镜L4的像侧面为凸面，第四透镜L4的光焦度为正光焦度、且满足Nd4＞1.9，Vd4＜35，其中Nd4是指第四透镜L4的折射率，Vd4是指第四透镜L4的阿贝数；
第五透镜L5的物侧面为凸面，第五透镜L5的光焦度为正光焦度且满足Nd5＞1.9，Vd5＜35，其中Nd5是指第五透镜L5的折射率，Vd5是指四五透镜的阿贝数；
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5均为玻璃材质的透镜，使得镜头在-40℃到105℃清晰成像。
从第一透镜L1至第五透镜L5，任意两个相邻的透镜之间均具有空气间隔；
其还包括有一光阑STOP，光阑STOP位于任意两个相邻的透镜之间；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，TTL/F≤2.5，其中，TTL表示光学镜头的光学总长度；F表示光学系统整体焦距值；、其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV×F/h≥55，其中，FOV表示光学镜头的最大视场角度；F表示光学系统整体焦距值；h表示光学镜头最大视场角所对应的像高；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV/h/D≤4，其中，FOV表示光学镜头的最大视场角度；F表示光学系统整体焦距值，D表示光学镜头最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，BFL/TTL≤0.5，其中，BFL表示光学镜头的光学后焦、TTL表示光学镜头的光学总长度；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，-1.5＜f1/F＜-0.5,0.5＜f2/F＜1.5，-1.5＜f3/F＜-0.85,0.85＜f4/F＜1.5,1.85＜f5/F＜2.5,其中，f1、f2、f3、f4、f5依次为第一透镜L1至第五透镜L5的焦距值，F为光学系统整体焦距值。
具体实施例中，第二透镜L2和第三透镜L3之间设置光阑STOP，各光学参数如下表：
表1
Figure BDA0003058861610000061
表1中光阑STOP、IR滤光片和保护玻璃CG表面的曲率半径为Infinity时，表示此表面为平面。
其采用5片玻璃镜片，结构简单，易于加工，实现了监控镜头的小型化、轻量化和低成本。其解像力高、大光圈和光学畸变小，畸变量在10％以内，有利于对司机面部细节表情的监控准确反馈司机驾驶状态；在全玻结构下，可以在-40℃到105℃清晰成像，全天候、准确、即时监控司机的驾驶状态。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种车用监控镜头，其特征在于：其包括沿着光轴由物侧至像侧顺次布置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜；所述第五透镜的像侧后方顺次布置有滤色片、保护玻璃，所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；第二透镜具备正光焦度，其物侧面为凸面；所述第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；所述第四透镜为正光焦度透镜，其像侧面为凸面；所述第五透镜为正光焦度透镜，其物侧面为凸面；
所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜均为玻璃材质的透镜，使得镜头在-40℃到105℃清晰成像；
所述第一透镜满足Nd1＜1.65，Vd1＞35，其中Nd1是指第一透镜的折射率，Vd1是指第一透镜的阿贝数；
所述第二透镜满足Nd2＞1.85，Vd2＜35，其中Nd2是指第二透镜的折射率，Vd2是指第二透镜的阿贝数；
所述第三透镜满足Nd3＜1.65，Vd3＞35，其中Nd3是指第三透镜的折射率，Vd3是指第三透镜的阿贝数；
所述第四透镜满足Nd4＞1.9，Vd4＜35，其中Nd4是指第四透镜的折射率，Vd4是指第四透镜的阿贝数；
所述第五透镜满足Nd5＞1.9，Vd5＜35，其中Nd5是指第五透镜的折射率，Vd5是指四五透镜的阿贝数；
所述第一透镜满足dn/dt1＞3Χ10-6℃，其中dn/dt1是指第一透镜的折射率温度系数；
所述第三透镜满足dn/dt3＞4Χ10-6℃，其中dn/dt3是指第三透镜的折射率温度系数；
其还包括有一光阑，所述光阑位于任意两个相邻的透镜之间；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，TTL/F≤2.5，其中，TTL表示光学镜头的光学总长度；F表示光学系统整体焦距值；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV×F/h≥55，其中，FOV表示光学镜头的最大视场角度； h表示光学镜头最大视场角所对应的像高；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV/h/D≤4，其中，D表示光学镜头最大视场角所对应的第一透镜的物侧面S1的最大通光口径；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，BFL/TTL≤0.5，其中，BFL表示光学镜头的光学后焦。
2.如权利要求1所述的一种车用监控镜头，其特征在于：从第一透镜至第五透镜，任意两个相邻的透镜之间均具有空气间隔。
3.如权利要求1所述的一种车用监控镜头，其特征在于：其组成的光学镜头满足如下参数条件，-1.5＜f1/F＜-0.5, 0.5＜f2/F＜1.5，-1.5＜f3/F＜-0.85, 0.85＜f4/F＜1.5,1.85＜f5/F＜2.5,其中，f1、f2、f3、f4、f5依次为第一透镜至第五透镜的焦距值。
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