CN212255850U - 一种小畸变监控光学镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种小畸变监控光学镜头，其具备小视场较高细节分辨能力、且镜头短小、轻量化，具备小畸变、稳定的环境适应性，且其鬼影可实现有效控制，满足监控镜头成像质量要求。其沿光轴从物侧面到像侧面依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，其特征在于：所述第一透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面；所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；所述第三透镜具有正光焦度，其像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凸面；所述第四透镜的像侧面后方顺次排布有滤色片、保护玻璃、IMA。

Description

一种小畸变监控光学镜头

技术领域

本实用新型涉及镜头结构的技术领域，具体为一种小畸变监控光学镜头。

背景技术

随着汽车智能安全驾驶的不断发展，对车载监控成像镜头的要求不断提高。在保持镜头小视场较高细节分辨能力以及镜头短小、轻量化的前提下，对于镜头的环境稳定性以及监控事实的还原度、杂散光、鬼影等因素的要求越来越高。而目前在仅有的小视场监控镜头中，虽然有低成本的玻塑混合架构，但对于环境性能要求较为严格的司机状态监控镜头来讲，小畸变、环境稳定性好的全玻架构目前还是车载监控镜头优先选择的趋势。但是现有的光学镜头暂时还不能满足上述需求。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种小畸变监控光学镜头，其具备小视场较高细节分辨能力、且镜头短小、轻量化，具备小畸变、稳定的环境适应性，且其鬼影可实现有效控制，满足监控镜头成像质量要求。

一种小畸变监控光学镜头，其技术方案是这样的：其沿光轴从物侧面到像侧面依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，其特征在于：所述第一透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面；

所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；

所述第三透镜具有正光焦度，其像侧面为凸面；

所述第四透镜的物侧面为凸面；

所述第四透镜的像侧面后方顺次排布有滤色片、保护玻璃、IMA。

其进一步特征在于：

其还包括有光阑，所述光阑布置于第一透镜的物侧面或者任意两个相邻的透镜之间；

所述第四透镜具体为正光焦度或负光焦度；

所述第一透镜满足2＜F1/F＜5，F1为第一透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值；所述第一透镜满足0.2＜r1/r2＜0.8，r1为第一透镜物侧方曲率半径值，r2为第一透镜像侧方曲率半径值；

所述第二透镜满足r3/r4≥-0.8，r3为第二透镜物侧方曲率半径值，r4为第二透镜像侧方曲率半径值；所述第二透镜满足F2/F≥-1.5，F2为第二透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值；

所述第三透镜满足F3/F≥0.5，F3为第三透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值；

所述第四透镜满足1.0＜|F4/F|＜12，F4为第四透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值；

光学镜头中至少包括三个玻璃球面透镜；

当光学镜头中仅包括三个玻璃球面透镜时，另外一个透镜为玻璃非球面透镜，玻璃非球面透镜的位置不限定，根据需求进行设置；

所述第一透镜、第二透镜、三透镜均为玻璃球面透镜，第四透镜为玻璃非球面透镜；

光学镜头中包括四个玻璃球面透镜，即所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜均为玻璃球面透镜；

光学镜头的最大视场角度FOV、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D以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足D/h/FOV≤0.015；

光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的光学总长度TTL之间满足BFL/TTL≤0.6；

光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的最大视场角度FOV与光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：TTL/h/FOV≤0.04。

本实用新型采用四片镜片，1GM3G架构，结构简单，在实现车载镜头的小型化和轻量化的同时，极大地降低了监控镜头畸变造成的成像失真，适应于高畸变要求的车载监控成像镜头要求，光学畸变量控制在6％以内，成像画面还原度高，失真小。玻璃透镜的选择使光学镜头具有稳定的环境适应性，成像稳定；除此之外，鬼影可实现有效控制，满足监控镜头成像质量要求。

附图说明

图1为本实用新型的广角镜头的具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的具体实施例的MTF曲线图；

图3为本实用新型的具体实施例在25℃环境下的离焦曲线图；

图4为本实用新型提供的成像镜头的畸变曲线图。

具体实施方式

一种小畸变监控光学镜头，见图1：其沿光轴从物侧面到像侧面依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L5，第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面为凸面；第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面为凹面；第三透镜L3具有正光焦度，其像侧面为凸面；第四透镜L4的物侧面为凸面；第四透镜L4的像侧面后方顺次排布有滤色片L5、保护玻璃L6、IMA。

其还包括有光阑S，光阑S布置于第一透镜L1的物侧面或者任意两个相邻的透镜之间；

第四透镜L4具体为正光焦度或负光焦度；

第一透镜L1满足2＜F1/F＜5，F1为第一透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值；

第一透镜L1满足0.2＜r1/r2＜0.8，r1为第一透镜物侧方曲率半径值，r2为第一透镜像侧方曲率半径值；

第二透镜L2满足r3/r4≥-0.8，r3为第二透镜物侧方曲率半径值，r4为第二透镜像侧方曲率半径值；

第二透镜L2满足F2/F≥-1.5，F2为第二透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值；

第三透镜L3满足F3/F≥0.5，F3为第三透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值；

第四透镜L3满足1.0＜|F4/F|＜12，F4为第四透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值；

光学镜头中至少包括三个玻璃球面透镜；

当光学镜头中仅包括三个玻璃球面透镜时，另外一个透镜为玻璃非球面透镜，玻璃非球面透镜的位置不限定，根据需求进行设置；

第一透镜、二透镜、三透镜均为玻璃球面透镜，第四透镜为玻璃非球面透镜；

光学镜头中包括四个玻璃球面透镜，即第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为玻璃球面透镜；

光学镜头的最大视场角度FOV、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D以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足D/h/FOV≤0.015；

光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的光学总长度TTL之间满足BFL/TTL≤0.6；

光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的最大视场角度FOV与光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：TTL/h/FOV≤0.04。

本实用新型实施例中提供的透镜的非球面表面满足如下方程式：

其中，Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c＝1/r，r表示非球面镜面的曲率半径，k为圆锥系数conic，A、B、C、D、E、F、G、H均为非球面高次项系数。

具体实施例、见图1，各个组件的光学参数如表1所示：

表1

表1中光阑S、IR滤光片L5和保护玻璃L6表面的曲率半径为Infinity时，表示此表面为平面。

光阑S置于第一透镜L1的物侧面，第一透镜L1的物侧面为凸面、像侧面为凹面；第二透镜L2的物侧面为凹面、像侧面为凹面；第三透镜L3的物侧面为凹面、像侧面为凸面；第四透镜L4的物侧面为凸面、像侧面为凹面。

具体实施例中，各个面的非球面系数值如表2所示：

表2

具体实施例中，各项参数的数值如表3所示：

参数	TTL(mm)	F(mm)	D(mm)	h(mm)	FOV(°)	BFL(mm)
							数值	10	5.57	2.6	6.185	62.1	4.576

表3

在本实施例中，光学镜头的最大视场角度FOV、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D以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足D/h/FOV＝0.0068；光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的光学总长度TTL之间满足BFL/TTL＝0.4576；以及光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的最大视场角度FOV与光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：TTL/h/FOV＝0.026。

其原理如下：从物方到像方依次包括具有正光焦度且凸面朝向物方的第一透镜，具有负光焦度且凹面朝向物方的第二透镜，具有正光焦度且凸面朝向像方的第三透镜，以及凸面朝向物方的第四透镜，其提供的光学镜头能够在保持镜头小视场较高细节分辨能力以及镜头短小、轻量化的前提下，还具备小畸变、高解像力以及稳定的环境适应性的成像质量要求。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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 (10)

1.一种小畸变监控光学镜头，其沿光轴从物侧面到像侧面依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，其特征在于：所述第一透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面；

所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；

所述第三透镜具有正光焦度，其像侧面为凸面；

所述第四透镜的物侧面为凸面，所述第四透镜具体为正光焦度或负光焦度；

所述第四透镜的像侧面后方顺次排布有滤色片、保护玻璃、IMA。

2.如权利要求1所述的一种小畸变监控光学镜头，其特征在于：其还包括有光阑，所述光阑布置于第一透镜的物侧面或者任意两个相邻的透镜之间。

3.如权利要求1所述的一种小畸变监控光学镜头，其特征在于：所述第一透镜满足2＜F1/F＜5，F1为第一透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值；所述第一透镜满足0.2＜r1/r2＜0.8，r1为第一透镜物侧方曲率半径值，r2为第一透镜像侧方曲率半径值。

4.如权利要求1所述的一种小畸变监控光学镜头，其特征在于：所述第二透镜满足r3/r4≥-0.8，r3为第二透镜物侧方曲率半径值，r4为第二透镜像侧方曲率半径值；所述第二透镜满足F2/F≥-1.5，F2为第二透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值。

5.如权利要求1所述的一种小畸变监控光学镜头，其特征在于：所述第三透镜满足F3/F≥0.5，F3为第三透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值。

6.如权利要求1所述的一种小畸变监控光学镜头，其特征在于：所述第四透镜满足1.0＜|F4/F|＜12，F4为第四透镜焦距值，F为光学系统整体焦距值。

7.如权利要求1所述的一种小畸变监控光学镜头，其特征在于：光学镜头中至少包括三个玻璃球面透镜；当光学镜头中仅包括三个玻璃球面透镜时，另外一个透镜为玻璃非球面透镜，玻璃非球面透镜的位置不限定，根据需求进行设置当；光学镜头中包括四个玻璃球面透镜，即所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜均为玻璃球面透镜。

8.如权利要求1所述的一种小畸变监控光学镜头，其特征在于：光学镜头的最大视场角度FOV、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D以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足D/h/FOV≤0.015。

9.如权利要求1所述的一种小畸变监控光学镜头，其特征在于：光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的光学总长度TTL之间满足BFL/TTL≤0.6。

10.如权利要求1所述的一种小畸变监控光学镜头，其特征在于：光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的最大视场角度FOV与光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：TTL/h/FOV≤0.04。

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