CN209400782U - 一种大光圈车载镜头光学系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大光圈车载镜头光学系统,其中,光学系统是由具有负光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜、负光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、和红外截止滤光片组成,沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列,不同距离被摄物体可通过镜头整体移动实现在像面处清晰成像。第二透镜、第四透镜和第五透镜是塑料非球面透镜,其余为玻璃球面透镜,本光学系统光圈大、视场角大、成本低,在‑30℃~80℃范围无温漂离焦现象。可广泛应用于记录仪、流媒体后视镜等车载电子产品。
Description
技术领域
本发明属于数码显示技术领域,具体涉及一种大光圈车载镜头光学系统。
背景技术
近年来我国汽车产业的迅猛发展,车载记录仪、流媒体后视镜等车载电子产品得以迅速普及。但目前市面上的此类车载镜头面临诸多问题:首先,光圈不大,夜间进光量不足,暗部细节很难看得清;其次,视场角不够大,大部分产品视场角很难突破120°;再之,多采用玻璃透镜,成本高昂,消费者负担重,也有部分采用光学塑料透镜,但耐温优化差,很难保证在极寒或极热的环境下正常工作。
随着车联网技术的发展,对高性价比影像的需求愈加强烈,这就要求车载镜头有更大的光圈,更广的视场角,更低的价格,目前还没有光学系统能够很好的解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种大光圈车载镜头光学系统。
为达到这样的目的,本发明所提供的技术方案是:光学系统是由具有负光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜、负光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜和红外截止滤光片组成,沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列。
所述第一透镜是凸向物方的玻璃球面透镜,光焦度为负,采用重冕玻璃;
所述第二透镜是凹凸非球面透镜,光焦度为正,采用光学塑料;
所述第三透镜是双凸球面透镜,光焦度为正,采用重镧火石玻璃;
所述第四透镜是双凹非球面透镜,光焦度为负,采用光学塑料;
所述第五透镜是双凸非球面透镜,光焦度为正,采用光学塑料。
镜头焦距f、第二透镜焦距f2,第四透镜焦距f4,第五透镜焦距f5满足:
8<|f2/f|<15
|f4/f1|>1.3
1<|f5/f4|>1.5。
镜头系统光阑位于第三透镜和第四透镜之间。
镜头光学系统总长TOTR满足:4<TOTR/f<8。
本发明实施例,光学系统由六片镜片组成,其中第二透镜、第四透镜、第五透镜为塑料非球面透镜,第一透镜和第三透镜为球面透镜,红外截止滤光片为平板玻璃,通过合理分配光焦度,满足本光学系统的光学条件,有效矫正了球差、像散、倍率色差、场曲等系统像差,采用本系统的车载镜头可广泛应用于记录仪、流媒体后视镜等车载电子产品。
较现有技术,本发明有如下有点:
1.本发明通过光学玻璃与光学塑料合理搭配,借助非球面优化光焦度分配,实
现了大光圈,保证系统夜间有足够的进光量,可以获取更多的低照度信息;同时实现超过150度的超大视场角,可以获得更多车辆视觉盲区信息。
2.本发明通过塑料非球面温度补偿设计,使本系统在-30℃~80℃温度范围内,无温漂现象,可靠性高,加载此光学系统的设备可在极寒或极热的恶劣环境下正常工作。
3.本发明清晰度高,可实现全视场1080P高清显示。
4.本发明结构简单,体积小巧,方便组装;采用三片塑料非球面透镜,采用本系统设备成本低,性价比高。
5.附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。
图1是本发明光学系统图;
图2是本发明场曲和畸变曲线图;
图3是本发明在20℃条件下125线对的离焦曲线图;
图4是本发明在-30℃条件下125线对的离焦曲线图;
图5是本发明在80℃条件下125线对的离焦曲线图;
具体实施方式
结合图1,该大光圈车载镜头光学系统沿光轴方向从物方到像方依次是:具有负光焦度的第一透镜L1、正光焦度的第二透镜L2、正光焦度的第三透镜L3、负光焦度的第四透镜L4、正光焦度的第五透镜L5和红外截止滤光片L6。
所述第一透镜L1是凸向物方的弯月透镜,光焦度为负,采用重冕玻璃,主要用于获取大角度视场入射光线进入光学系统。
所述第二透镜L2是凹凸非球面透镜,光焦度为正,采用光学塑料,主要用于平衡光焦度,矫正系统倍率色差和场曲。
所述第三透镜L3是双凸球面透镜,光焦度为正,采用重镧火石玻璃,着重用于矫正大光圈带来的倍率色差和球差。
所述第四透镜L4是双凹非球面透镜,光焦度为负,采用光学塑料,借助非球面矫正能力,重点用于平衡系统慧差及减少倍率色差。
所述第五透镜L5是双凸非球面透镜,光焦度为正,采用光学塑料。借助非球面矫正能力,重点用于矫正场曲及减少球差。
镜头焦距f、第二透镜L2焦距f2,第四透镜焦距f4,第五透镜焦距f5满足:8<|f2/f|<15;|f4/f1|>1.3;1<|f5/f4|>1.5。通过合理分配光焦度,有效降低系统公差敏感度,实现全视场1080P高清显示;借助非球面温度补偿设计,采用本系统的车载镜头可在-30℃~80℃温度范围内无离焦现象,可获取稳定高品质图像。
镜头系统光阑位于第二透镜L2和第三透镜L3之间。
镜头光学系统总长TOTR满足:4<TOTR/f<8。
具体地,在本实施例中,本鱼眼镜头光学系统的焦距f为2.98mm,光圈为F1.6,视场角2ω=156°,光学总长TOTR=22mm,详细参数如下表:
第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5非球面表面满足以下方程:
在公式中,参数R为半径所对应的半径,y为径向坐标其单位和透镜长度单位相同,k为圆锥二次曲线系数;当k系数小于-1时,透镜的面形曲线为双曲线,当k系数等于-1时,透镜的面形曲线为抛物线;当k系数介于-1到0之间时,透镜的面形曲线为椭圆,当k系数等于0时,透镜的面形曲线为圆形,当k系数大于0时,透镜的面形曲线为扁圆形;A4至A12分别表示各径向坐标所对应的系数。
参看图1是本发明光学系统图;
参看图2是本发明场曲和畸变曲线图;
图3是本发明在20℃条件下125线对的离焦曲线图;
图4是本发明在-30℃条件下125线对的离焦曲线图;
图5是本发明在80℃条件下125线对的离焦曲线图;
从图1-5可以看出本光学系统光学性能良好,具备了了大光圈、大视场角、高分辨率及良好的耐高低温等特性,性价比高。
本发明可广泛应用于记录仪/流媒体后视镜等车载数码产品,但并不只限定于车载领域。本系统光学性能优良,亦可应用于需求大光圈及大视场角等特性的安防监控、运动DV等领域。
如上所述是结合具体内容提供的的优选实施例,并不用限制本发明,凡与本发明的方法、结构等近似、雷同,或是对于本发明构思前提下做出任何修改、等同替换和改进等,都应当视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种大光圈车载镜头光学系统,其特征在于:光学系统是由具有负光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜、负光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、和红外截止滤光片组成,沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列。
2.如权利要求1所述的大光圈车载镜头光学系统,其特征在于:
所述第一透镜是凸向物方的玻璃球面透镜,光焦度为负,采用重冕玻璃;所述第二透镜是凹凸非球面透镜,光焦度为正,采用光学塑料;
所述第三透镜是双凸球面透镜,光焦度为正,采用重镧火石玻璃;
所述第四透镜是双凹非球面透镜,光焦度为负,采用光学塑料;
所述第五透镜是双凸非球面透镜,光焦度为正,采用光学塑料。
3.如权利要求1所述的大光圈车载镜头光学系统,其特征在于: 镜头焦距f、第二透镜焦距f2,第四透镜焦距f4,第五透镜焦距f5满足:
8<|f2/f|<15
|f4/f1|>1.3
1<|f5/f4|>1.5。
4.如权利要求1所述的大光圈车载镜头光学系统,其特征在于:镜头系统光阑位于第三透镜和第四透镜之间。
5.如权利要求1所述的大光圈车载镜头光学系统,其特征在于:镜头光学系统总长TOTR满足:4<TOTR/f<8。
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CN201920286228.XU CN209400782U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 一种大光圈车载镜头光学系统 |
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CN111726488A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-29 | 深圳市伯森光电科技有限公司 | 光学系统 |
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CN111726488A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-29 | 深圳市伯森光电科技有限公司 | 光学系统 |
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