CN209182569U - 一种实用高清4k超广角车载镜头系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种实用高清4K超广角车载镜头系统，属于光学成像系统技术领域，其包括沿光线入射方向依次设置的镜片组前组和镜片组后组，所述镜片组前组和镜片组后组之间设置有光阑，所述镜片组前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜分别为弯月型负透镜、弯月型负透镜、双凹型负透镜和双凸型正透镜，所述镜片组后组包括沿光线入射方向依次设置的第五透镜、第六透镜和第七透镜，所述第五透镜、第六透镜和第七透镜分别为弯月型负透镜、双凸型正透镜和双凸型正透镜。本实用新型不仅能实现高分辨率千万像素，而且还能够满足超广角全景行车记录仪的需求。

Description

一种实用高清4K超广角车载镜头系统

技术领域

本实用新型涉及一种光学成像系统，尤其涉及一种实用高清4K超广角车载镜头系统。

背景技术

目前市场上早有各种各样的定焦镜头应用于监控系统中，小型电视监控摄像机的出现和应用也已有20~30年的历史了，有多种多样规格型号的微型摄像镜头与其配套。它们的性能指标良莠不齐，大多数属于低档产品，性能指标低，虽然有些能达到高清的要求，但是在监控小空间时高清晰广角中有许多缺陷，在同时满足有高分辨率、大相对孔径、日夜共焦、低畸变等优点时，往往需要更高成本 ，而且适应的光谱范围较窄，只能在480nm~700nm的白昼光线条件下使用，图像畸变量大，图像畸变与现实景象画面差变大，真实性差。鱼眼镜头是一种极端的广角镜头，为使镜头达到最大的摄影视角，其前镜片的直径呈抛物状向镜头前部凸出，鱼眼镜头的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围，因此，鱼眼镜头与人们眼中的真实世界的景象存在很大的差别，目前应用于行车的记录仪镜头，视场角均小于160度，视场角有限且不能应用于全景摄像记录，分辨率只有3百万像素，已无法满足现行8百万像素超广角全景行车记录仪的需求，所以解决这一问题成为了现有技术的攻关课题。

公开号为108957705A的专利文献提供了一种无热化超广角高清车载镜头，从物方到像方，依次包括负光焦度的前透镜组、正光焦度的后透镜组、滤光片（ICR）和成像面（IMA），所述负光焦度的前透镜组由负光焦度的第一透镜和负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜组成，所述正光焦度的后透镜组由正光焦度的第四透镜、负光焦度的第五透镜和正光焦度的第六透镜组成，所述负光焦度的第五透镜与正光焦度的第六透镜胶合为第一胶合透镜，所述负光焦度的第一透镜与负光焦度的第二透镜均为向右弯月透镜。该发明车载镜头适应光谱较窄，而且不能很好地解决畸变问题。

实用新型内容

基于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实用高清4K超广角车载镜头系统，不仅能实现高分辨率千万像素，而且还能够满足超广角全景行车记录仪的需求。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种实用高清4K超广角车载镜头系统，包括沿光线入射方向依次设置的镜片组前组和镜片组后组，所述镜片组前组和镜片组后组之间设置有光阑，所述镜片组前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜分别为弯月型负透镜、弯月型负透镜、双凹型负透镜和双凸型正透镜，所述镜片组后组包括沿光线入射方向依次设置的第五透镜、第六透镜和第七透镜，所述第五透镜、第六透镜和第七透镜分别为弯月型负透镜、双凸型正透镜和双凸型正透镜。

优选地，所述第一透镜与第二透镜的间隔为1.82mm，所述第二透镜与第三透镜的间隔为2.45mm，所述第三透镜与第四透镜的间隔为0.77mm，所述第四透镜与光阑的间隔为3.07mm。

优选地，所述第五透镜与第六透镜胶合成一组胶合件透镜。

优选地，所述光阑与胶合件透镜的间隔为0.13mm，所述胶合件透镜与第七透镜的间隔为0.14mm。

优选地，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的曲率半径R1和R2、光学折射率Nd、阿贝系数Vd以及透镜厚度D沿光线入射方向依次满足：

	曲率半径R1	曲率半径R2	光学折射率Nd	阿贝系数Vd	透镜厚度D
						第一透镜	10<R1<20	5<R2<10	1.6<Nd<1.7	50<Vd<60	1<D<2
第二透镜	5<R1<10	2<R2<3	1.6<Nd<1.7	50<Vd<60	0.5<D<1.2
						第三透镜	-10<R1<-5	2<R1<3	1.5<Nd<1.6	50<Vd<60	0.5<D<1.2
第四透镜	10<R1<20	-10<R2<-5	1.8<Nd<1.9	20<Vd<30	3<D<4
						第五透镜	10<R1<20	2<R2<3	1.8<Nd<1.9	20<Vd<30	0.5<D<1.2
第六透镜	2<R1<3	-10<R1<-5	1.7<Nd<1.8	50<Vd<60	1<D<2
						第七透镜	4<R1<5	-20<R1<-10	1.5<Nd<1.6	60<Vd<70	1<D<2

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型光学系统采用球面设计，工艺性能好，材质成本低。本系统由7片镜片组成，正负光焦度组合提高分辨率，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，使镜头实现全视场、高分辨率。同时设计上该系统采用420~900nm波长，保证日夜共焦效果。

本实用新型高分辨率超广角行车记录仪镜头，分辨率达到800万像素，日夜两用的性能，可应用于大视场的行车记录仪及车内全景记录仪。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

图1：本实用新型实用高清4K超广角车载镜头系统的结构示意图；

图2：本实用新型实用高清4K超广角车载镜头系统的畸变曲线示意图；

图3：本实用新型实用高清4K超广角车载镜头系统的光学传递函数曲线示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步清楚阐述本实用新型的内容，但本实用新型的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

如图1所示，一种实用高清4K超广角车载镜头系统，包括沿光线入射方向依次设置的镜片组前组和镜片组后组，镜片组前组和镜片组后组之间设置有光阑8，镜片组前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4分别为弯月型负透镜、弯月型负透镜、双凹型负透镜和双凸型正透镜，镜片组后组包括沿光线入射方向依次设置的第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7，所述第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7分别为弯月型负透镜、双凸型正透镜和双凸型正透镜。

本实用新型通过现代光学透镜胶合工艺，将第五透镜5与第六透镜6胶合成一组胶合件透镜。

作为本实用新型的优选实施方案，第一透镜1与第二透镜2的间隔为1.82mm，第二透镜2与第三透镜3的间隔为2.45mm，第三透镜3与第四透镜4的间隔为0.77mm，第四透镜4与光阑8的间隔为3.07mm，光阑8与胶合件透镜的间隔为0.13mm，胶合件透镜与第七透镜7的间隔为0.14mm。

作为本实用新型的优选实施方案，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和第七透镜7的曲率半径R1和R2、光学折射率Nd、阿贝系数Vd以及透镜厚度D沿光线入射方向依次满足：

	曲率半径R1	曲率半径R2	光学折射率Nd	阿贝系数Vd	透镜厚度D
						第一透镜	10<R1<20	5<R2<10	1.6<Nd<1.7	50<Vd<60	1<D<2
第二透镜	5<R1<10	2<R2<3	1.6<Nd<1.7	50<Vd<60	0.5<D<1.2
						第三透镜	-10<R1<-5	2<R1<3	1.5<Nd<1.6	50<Vd<60	0.5<D<1.2
第四透镜	10<R1<20	-10<R2<-5	1.8<Nd<1.9	20<Vd<30	3<D<4
						第五透镜	10<R1<20	2<R2<3	1.8<Nd<1.9	20<Vd<30	0.5<D<1.2
第六透镜	2<R1<3	-10<R1<-5	1.7<Nd<1.8	50<Vd<60	1<D<2
						第七透镜	4<R1<5	-20<R1<-10	1.5<Nd<1.6	60<Vd<70	1<D<2

如图2所示，本实用新型实用高清4K超广角车载镜头系统的场曲和畸变曲线得到了很好地修正，满足了使用的要求。

如图3所示，本实用新型实用高清4K超广角车载镜头系统的光学传递函数曲线比较集中，使画面中心和边缘的对比度和解析度达到了很好地一致性，满足了高清的使用要求。

综上所述，本实用新型实用高清4K超广角车载镜头系统，具有230度超广角可视视角，分辨率达到8百万像素，具有日夜两用的性能，可应用于超大视场的行车记录仪及车内全景记录仪。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不是要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种实用高清4K超广角车载镜头系统，其特征在于：包括沿光线入射方向依次设置的镜片组前组和镜片组后组，所述镜片组前组和镜片组后组之间设置有光阑，所述镜片组前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜分别为弯月型负透镜、弯月型负透镜、双凹型负透镜和双凸型正透镜，所述镜片组后组包括沿光线入射方向依次设置的第五透镜、第六透镜和第七透镜，所述第五透镜、第六透镜和第七透镜分别为弯月型负透镜、双凸型正透镜和双凸型正透镜。

2.根据权利要求1所述的实用高清4K超广角车载镜头系统，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜的间隔为1.82mm，所述第二透镜与第三透镜的间隔为2.45mm，所述第三透镜与第四透镜的间隔为0.77mm，所述第四透镜与光阑的间隔为3.07mm。

3.根据权利要求1所述的实用高清4K超广角车载镜头系统，其特征在于：所述第五透镜与第六透镜胶合成一组胶合件透镜。

4.根据权利要求3所述的实用高清4K超广角车载镜头系统，其特征在于：所述光阑与胶合件透镜的间隔为0.13mm，所述胶合件透镜与第七透镜的间隔为0.14mm。

5.根据权利要求4所述的实用高清4K超广角车载镜头系统，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的曲率半径R1和R2、光学折射率Nd、阿贝系数Vd以及透镜厚度D沿光线入射方向依次满足：

曲率半径R1 曲率半径R2 光学折射率Nd 阿贝系数Vd 透镜厚度D 第一透镜 10<R1<20 5<R2<10 1.6<Nd<1.7 50<Vd<60 1<D<2 第二透镜 5<R1<10 2<R2<3 1.6<Nd<1.7 50<Vd<60 0.5<D<1.2 第三透镜 -10<R1<-5 2<R1<3 1.5<Nd<1.6 50<Vd<60 0.5<D<1.2 第四透镜 10<R1<20 -10<R2<-5 1.8<Nd<1.9 20<Vd<30 3<D<4 第五透镜 10<R1<20 2<R2<3 1.8<Nd<1.9 20<Vd<30 0.5<D<1.2 第六透镜 2<R1<3 -10<R1<-5 1.7<Nd<1.8 50<Vd<60 1<D<2 第七透镜 4<R1<5 -20<R1<-10 1.5<Nd<1.6 60<Vd<70 1<D<2

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