CN209879124U - 疲劳驾驶监控光学系统及其应用的摄像模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种疲劳驾驶监控光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、以及第三透镜；第一透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为正；第二透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；第三透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为正。另一方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像模组。本实用新型实施例之光学系统和摄像模组，主要由3枚透镜构成，结构简单，具有体积小、重量轻、成本低等优势；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，可保证镜头长期信赖性要求及其使用寿命，具有解析力高、红外高清、高可靠性和优秀的温度特性。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种光学系统及其应用的摄像模组，尤其是一种疲劳驾驶监控光学系统及其应用的摄像模组。
背景技术：
现有疲劳驾驶预警用光学系统或模组，普遍存在结构复杂，不利于长期信赖性要求，使用寿命短的问题。
发明内容：
为克服现有疲劳驾驶预警用光学系统或模组，普遍存在结构复杂，不利于长期信赖性要求，使用寿命短的问题，本实用新型实施例一方面提供了一种疲劳驾驶监控光学系统。
一种疲劳驾驶监控光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、以及第三透镜；
第一透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为正；
第二透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；
第三透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为正。
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像模组。
一种摄像模组，至少包括光学镜头，光学镜头内安装有上述所述的疲劳驾驶监控光学系统。
本实用新型实施例之光学系统和摄像模组，主要由3枚透镜构成，结构简单，具有体积小、重量轻、成本低等优势，可满足2百万像素芯片的使用，便于配合小型化疲劳监控预警系统使用；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，优化镜头像差，可保证镜头长期信赖性要求及其使用寿命，具有解析力高、红外高清、高可靠性以及优秀的温度特性(-40℃～+105℃)等良好性能。
附图说明：
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的光学系统或摄像模组实施例的结构示意图；
图2为本实用新型的光学系统或摄像模组实施例的MTF曲线图；
图3为本实用新型的光学系统或摄像模组实施例的-40℃离焦曲线图；
图4为本实用新型的光学系统或摄像模组实施例的+105℃离焦曲线图。
具体实施方式：
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
当本实用新型实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，一种疲劳驾驶监控光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜1、第二透镜2、以及第三透镜3。
第一透镜1的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为正；
第二透镜2的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；
第三透镜3的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为正。
本实用新型实施例之光学系统，主要由3枚透镜构成，结构简单，具有体积小、重量轻、成本低等优势，可满足2百万像素芯片的使用，便于配合小型化疲劳监控预警系统使用；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，优化镜头像差，可保证镜头长期信赖性要求及其使用寿命，具有解析力高、红外高清、高可靠性以及优秀的温度特性(-40℃～+105℃)等良好性能。
进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，第二透镜2的焦距f2与第三透镜3的焦距f3之间满足：∣f2∣>∣f3∣。结构简单，可保证良好的光学性能。
再进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，第二透镜2的焦距f2与第三透镜3的焦距f3之间满足：1＜∣f2/f3∣。结构简单，可保证良好的光学性能。
更进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，第一透镜1的焦距f1与第二透镜2的焦距f2之间满足：1.5＜∣f1/f2∣。结构简单，可保证良好的光学性能。
又进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，第一透镜1的焦距f1与整个光学系统的焦距f之间满足：1＜∣f/f1∣；第二透镜2的焦距f2与整个光学系统的焦距f满足以下条件：1＜∣f/f2∣。结构简单，可保证良好的光学性能。
再进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，第一透镜1、第三透镜3为玻璃透镜，第二透镜2为玻璃非球面透镜。通过选用玻璃非球面镜片，合理分配镜片光焦度，进一步优化镜头像差，保证良好的光学性能。
更进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，沿光轴从物面侧到像面侧的第二透镜2的厚度值D2与第一透镜1的厚度值D1之间满足：D2：D1＝1：4～5。结构简单，可保证良好的光学性能。
又进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，第一透镜的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足：1.75<Nd1，Vd1<55。结构简单，可保证良好的光学性能。
再进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，第二透镜的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足：1.45<Nd2<1.75，25<Vd2<90。结构简单，可保证良好的光学性能。
更进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，第三透镜的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：1.75<Nd3，Vd3<55。结构简单，可保证良好的光学性能。
又进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，光学系统的光阑位于第一透镜与第二透镜之间。用来调节光束的强度。
再进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，光学系统的水平方向视场角HFOV满足：40°＜HFOV＜60°。结构简单，可保证良好的光学性能。
更进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，光学系统的光学总长TTL满足：7mm<TTL<12mm。结构简单，可保证良好的光学性能。
具体地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，本实用新型实施例之光学系统，其焦距f＝4.66mm，光阑指数F/NO＝2.2，水平方向视场角HFOV＝54.2°，光学总长TTL＝9.90mm，本光学系统的各项基本参数如下表所示：
| 表面 | 曲率半径R(mm) | 间隔D(mm) | 折射率Nd | 色散值Vd |
| S1 | -21.79 | 1.83 | 2.01 | 28.32 |
| S2 | -5.54 | -0.05 | ||
| STO | 无限大 | 0.40 | ||
| S4 | -61.12 | 0.45 | 1.52 | 64.05 |
| S5 | 2.23 | 0.39 | ||
| S6 | -24.66 | 1.14 | 2.00 | 28.32 |
| S7 | -3.03 | 0.30 | ||
| IMA | 无限大 |
上表中，沿光轴从物面到像面5，S1、S2对应为第一透镜1的两个表面；STO为光阑；S4、S5对应为第二透镜2的两个表面；S6、S7对应为第三透镜3的两个表面；IMA为像面6。
又进一步地，作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定，第二透镜2的表面为非球面形状，其满足以下方程式：
其中，参数c＝1/R，即为半径所对应的曲率，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，a1至a8分别为各径向坐标所对应的系数。所述第二透镜2的S4表面和S5表面的非球面相关数值如下表所示：
从图2至图4中可以看出，本实施例之光学系统具有解析力高、温度特性优秀、高可靠性等优良性能。
一种摄像模组，至少包括光学镜头，光学镜头内安装有上述所述的疲劳驾驶监控光学系统。
本实用新型实施例之摄像模组，主要由3枚透镜构成，结构简单，具有体积小、重量轻、成本低等优势，可满足2百万像素芯片的使用，便于配合小型化疲劳监控预警系统使用；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，优化镜头像差，可保证镜头长期信赖性要求及其使用寿命，具有解析力高、红外高清、高可靠性以及优秀的温度特性(-40℃～+105℃)等良好性能。
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。凡与本实用新型的方法、结构等近似、雷同，或是对于本实用新型构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种疲劳驾驶监控光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、以及第三透镜；其特征在于，
第一透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为正；
第二透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；
第三透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为正。
2.如权利要求1所述的疲劳驾驶监控光学系统，其特征在于，第二透镜的焦距f2与第三透镜的焦距f3之间满足：∣f2∣>∣f3∣。
3.如权利要求1所述的疲劳驾驶监控光学系统，其特征在于，第二透镜的焦距f2与第三透镜的焦距f3之间满足：1＜∣f2/f3∣。
4.如权利要求1所述的疲劳驾驶监控光学系统，其特征在于，第一透镜的焦距f1与第二透镜的焦距f2之间满足：1.5＜∣f1/f2∣。
5.如权利要求1所述的疲劳驾驶监控光学系统，其特征在于，第一透镜的焦距f1与整个光学系统的焦距f之间满足：1＜∣f/f1∣；和/或第二透镜的焦距f2与整个光学系统的焦距f满足以下条件：1＜∣f/f2∣。
6.如权利要求1所述的疲劳驾驶监控光学系统，其特征在于，第一透镜、第三透镜为玻璃透镜，第二透镜为玻璃非球面透镜。
7.如权利要求1所述的疲劳驾驶监控光学系统，其特征在于，沿光轴从物面侧到像面侧的第二透镜的厚度值D2与第一透镜的厚度值D1之间满足：D2：D1＝1：4～5。
8.一种摄像模组，至少包括光学镜头，其特征在于，光学镜头内安装有权利要求1-7任一项所述的疲劳驾驶监控光学系统。
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