一种日夜共焦光学镜头的制作方法

本发明涉及光学镜头技术领域，具体涉及一种可以实现日夜共焦的光学镜头。

背景技术：

随着社会的发展和科技的进步，汽车驾驶安全越来越受到关注，特别是长途驾车、疲劳驾驶等，对个人和他人的生命安全都造成重大隐患，因此疲劳驾驶预警系统应运而生。疲劳驾驶预警系统基于驾驶员的面部特征来识别驾驶员生理状态，因此必须通过摄像头拍摄，摄像头中必须使用镜头。目前疲劳驾驶预警系统使用的镜头不能兼顾白天和黑夜使用，在黑夜使用时因摄像头的原因导致预警不够准确。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是针对背景技术中的不足，提供一种可以解决的日夜共焦的光学镜头。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种日夜共焦光学镜头，包括从物方到像方依次设置的光阑、凸向像方的弯月形第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜和具有正光焦度的第四透镜，其中第二透镜和第三透镜组合成具有正光焦度的胶合透镜。

进一步地，所述镜头的第二透镜和第三透镜组合成的胶合透镜的焦距与光学镜头有效焦距值之间满足2≤f23/f≤4.5，其中f23为第二透镜和第三透镜组合成的胶合透镜的焦距值，f为光学镜头的有效焦距值。

进一步地，所述镜头的第四透镜焦距值满足2≤f4/f≤4.5，其中f4为第四透镜的焦距值，f为光学镜头的有效焦距值。

进一步地，所述镜头的第一透镜材料满足nd≥1.80、vd≥20，第二透镜材料满足nd≥1.6、vd≥40，第三透镜材料满足nd≥1.8、vd<30，第四透镜材料满足nd≥1.50、vd≥40，其中nd为透镜材料的d光折射率，vd为透镜材料的d光阿贝常数。

进一步地，所述光学镜头的光学总长与有效焦距值之间满足ttl/f≤3.6，其中ttl为镜头光学总长，f为镜头的有效焦距值。

进一步地，所述镜头的成像视场角度fov范围为60°<fov<100°。

进一步地，还包括滤光片，所述滤光片设置在从物方到像方的最后端位置。

进一步地，所述第一透镜（g1）、第二透镜、第三透镜和第四透镜均为球面镜。

本发明实现的有益效果主要有以下几点：提供一种由四个镜片组成的日夜共焦镜头，光阑位于镜头最前端可有效减小镜头前端口径，实现“针孔”效果，第一透镜g1可有效校正场曲和象散，第二透镜g2和第三透镜g3组合成的胶合透镜可有效校正光谱色球差，从而实现可见光与红外光的共焦功能，并可以有效解决紫边问题，第四透镜g4校正剩余像差，实现高清解析力；由此可以实现高清晰度的日夜共焦效果。

附图说明

图1为本发明实施例一中日夜共焦光学镜头的结构示意图；

图2为实施例一中光学镜头的mtf曲线图；

图3为实施例一中光学镜头的点列图；

图4为实施例一中光学镜头的场曲和畸变图；

图5为实施例一中光学镜头的球差曲线图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

一种日夜共焦光学镜头，包括从物方到像方依次设置的光阑stop、凸向像方的弯月形第一透镜g1、具有正光焦度的第二透镜g2、具有负光焦度的第三透镜g3和具有正光焦度的第四透镜g4，其中第二透镜g2和第三透镜g3组合成具有正光焦度的胶合透镜。本实施例中仅使用四片成像透镜便可以实现日夜共焦功能，可以降低镜头的成本；其中光阑位于镜头最前端可有效减小镜头前端口径，实现“针孔”效果。第一透镜g1可有效校正场曲和象散，第二透镜g2和第三透镜g3组合成的胶合透镜可有效校正光谱色球差，从而实现可见光与红外光的共焦功能，并可以有效解决紫边问题，第四透镜g4校正剩余像差，实现高清解析力。

所述镜头的第一透镜g1材料满足nd≥1.80、vd≥20，第二透镜g2材料满足nd≥1.6、vd≥40，第三透镜g3材料满足nd≥1.8、vd<30，第四透镜g4材料满足nd≥1.50、vd≥40，其中nd为透镜材料的d光折射率，vd为透镜材料的d光阿贝常数。所述光学镜头的光学总长与有效焦距值之间满足ttl/f≤3.6，其中ttl为镜头光学总长，f为镜头的有效焦距值。所述镜头的成像视场角度fov范围为60°<fov<100°。由此可以进一步提供光学镜头的日夜共焦性能。

所述镜头的第二透镜g2和第三透镜g3组合成的胶合透镜的焦距与光学镜头有效焦距值之间满足2≤f23/f≤4.5。所述镜头的第四透镜g4焦距值满足2≤f4/f≤4.5，其中f23为第二透镜g2和第三透镜g3组合成的胶合透镜的焦距值，f4为第四透镜g4的焦距值，f为光学镜头的有效焦距值。由此可以保持镜头体积小型化和高清晰度。

另外，光学镜头还包括滤光片ir，所述滤光片ir设置在从物方到像方的最后端位置，通过ir滤光片可以实现不同的拍摄效果。ir滤光片可根据需要选用可见光单通滤光片、红外光单通滤光片或可见光与红外光波段双通滤光片。

所述镜头的第一透镜g1、第二透镜g2、第三透镜g3和第四透镜g4均可以采用球面镜，使得该镜头更加容易制作，生产成本也更低。

实施例一

参阅图1，一种日夜共焦光学镜头，其包括从物方开始依次设置有：光阑stop面s1；第一透镜g1，其第一面为s2，第二面为s3；第二透镜g2，其第一面为s4，第二面为s5；第三透镜g3，其第一面为s5，第二面为s6，第二透镜g2第二面s5与第三透镜g3第一面为s5为胶合面；第四透镜g4，其第一面为s7，第二面为s8；滤光片ir。所述日夜共焦光学镜头第一透镜g1为弯月形玻璃球面透镜，第二透镜g2为双凸形或平凸形球面玻璃透镜，第三透镜g3为弯月形球面玻璃透镜，第四透镜g4为具有正光焦度的球面玻璃透镜，第二透镜g2和第三透镜g3组合成具有正光焦度的胶合透镜。

各个镜片的镜面的材质和规格按照表1中的参数制作，可以满足如下要求：第一透镜g1材料满足nd≥1.80、vd≥20，第二透镜g2材料满足nd≥1.6、vd≥40，第三透镜g3材料满足nd≥1.8、vd<30，第四透镜g4材料满足nd≥1.50、vd≥40，光学镜头的光学总长与有效焦距值之间满足ttl/f≤3.6，f为镜头的有效焦距值。所述镜头的成像视场角度fov范围为60°<fov<100°，第二透镜g2和第三透镜g3组合成的胶合透镜的焦距与光学镜头有效焦距值之间满足2≤f23/f≤4.5。

表1各个镜片的镜面的材质和规格参数

该实施例的镜头有效焦距值f为3.65mm，第二透镜g2和第三透镜g3形成的胶合透镜的焦距值f23为12mm，第四透镜g4的焦距值f4为11mm，光学总长ttl为12mm，视场角fov为80°，f23/f=3.29，f4/f=3.01，ttl/f=3.29。所述镜头的可适用成像光谱波长范围为380nm~980nm，可见光（中心波长550nm）与红外光（中心波长940nm）对焦偏移量满足日夜共焦镜头的要求。图2为该光学镜头的mtf曲线图，图3为该光学镜头的点列图，图4为该光学镜头的场曲和畸变图，图5为该光学镜头的球差曲线图。从图2~图5中可以看出，该镜头具有良好的光学性能，在可见光和红外光环境下都可以共焦形成高清晰度的图像，具有良好的日夜共焦性能。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。