小型化车载光学系统及成像方法与流程

本发明涉及一种小型化车载光学系统及成像方法。

背景技术：

镜头是车载摄像头的重要组成部分，目前越来越多的镜头被应用于车载方向，对于车载镜头而言，安全性和可靠性尤为重要。市场上很多镜头采用玻塑混合方案，由于塑料非球面受温度影响大，易热胀冷缩，导致高温和低温环境下成像不稳定，可靠性不佳。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种小型化车载光学系统及成像方法，不仅结构设计合理，而且高效便捷。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种小型化车载光学系统，包括从物方到像方依次设置的前组镜片a、光阑c以及后组镜片b，所述前组镜片a包括弯月负透镜a1、双凹负透镜a2以及双凸正透镜a3，所述后组镜片b包括双凹负透镜b1、双凸正透镜b2以及双凸正透镜b3，所述双凹负透镜b1与双凸正透镜b2密接为胶合组。

进一步的，所述弯月负透镜a1与双凹负透镜a2之间的空气间隔为1.2mm；所述双凹负透镜a2与双凸正透镜a3之间的空气间隔为0.5mm；所述双凸正透镜b2与双凸正透镜b3之间的空气间隔为0.1mm。

进一步的，所述前组镜片a与后组镜片b之间的空气间隔为1.3mm。

进一步的，所述双凸正透镜b3与镜头的成像面ima之间设置有平板滤光片。

一种小型化车载光学系统的成像方法，包括上述任意一项所述的小型化车载光学系统，包含以下步骤：光线依次经过弯月负透镜a1、双凹负透镜a2、双凸正透镜a3、双凹负透镜b1、双凸正透镜b2以及双凸正透镜b3后进行成像。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明结构设计简单、合理，总长较短，结构合理，满足小型化需求；通光量大，相对照度高，成像画面亮度高，效果好；全玻设计，高低温环境下正常成像，可靠性高。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的镜片构造示意图。

图2为本发明实施例的可见光mtf函数值示意图。

图3为本发明实施例的低温-40度环境下的mtf值示意图。

图4为本发明实施例的高温105度环境下的mtf值示意图。

图5为本发明实施例的离焦曲线示意图。

图中：

a-前组镜片镜片a，a1-弯月负透镜a1，a2-双凹负透镜a2，a3-双凸正透镜a3；

c-光阑c；

b-后组镜片镜片b，b1-双凹负透镜b1，b2-双凸正透镜b2，b3-双凸正透镜b3。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~5所示，一种小型化车载光学系统，包括从物方到像方依次设置的前组镜片a、光阑c以及后组镜片b，所述前组镜片a包括弯月负透镜a1、双凹负透镜a2以及双凸正透镜a3，所述后组镜片b包括双凹负透镜b1、双凸正透镜b2以及双凸正透镜b3，所述双凹负透镜b1与双凸正透镜b2密接为胶合组；本发明结构设计简单、合理，总长较短，结构合理，满足小型化需求；通光量大，相对照度高，成像画面亮度高，效果好；全玻设计，高低温环境下正常成像，可靠性高，a片增镀防水膜和防雾膜，满足车外镜头防水防雾性能，合理选择a片材料和a片厚度，满足车外镜头跌落实验，光学敏感度低，装配成像良率高，适合批量生产。

在本发明实施例中，所述弯月负透镜a1与双凹负透镜a2之间的空气间隔为1.2mm；所述双凹负透镜a2与双凸正透镜a3之间的空气间隔为0.5mm；所述双凸正透镜b2与双凸正透镜b3之间的空气间隔为0.1mm。

在本发明实施例中，所述前组镜片a与后组镜片b之间的空气间隔为1.3mm。

在本发明实施例中，所述双凸正透镜b3与镜头的成像面ima之间设置有平板滤光片。

在本发明实施例中，一种小型化车载光学系统的成像方法，包括上述任意一项所述的小型化车载光学系统，包含以下步骤：光线依次经过弯月负透镜a1、双凹负透镜a2、双凸正透镜a3、双凹负透镜b1、双凸正透镜b2以及双凸正透镜b3后进行成像。

在本发明实施例中，本发明的具体光学指标为：

（1）焦距：effl=2.8mm；

（2）f数=1.8；

（3）视场角：2w≥100°；

（4）成像圆直径大于ф5；

（5）工作波段：可见光；

（6）畸变:<-8%；

（7）光学总长ttl≤16mm，光学后截距≥5mm；

（8）该镜头适用于300万像素高分辨率ccd或cmos摄像机。

在本发明实施例中，为满足车载镜头小型化要求，对于总长进行了限制，一般来说，在总长减小的情况下，光学敏感度会增加，此光学系统通过降低球差、慧差，降低了光学敏感度，提高生产可行性，为满足车外镜头防水防尘防雾要求，a片增镀防水膜，防雾膜，增加厚度，为满足车载镜头较宽的工作温度范围，采用全玻设计，通过镜片间的相互补偿，实现光学无热化，高低温环境下都可正常成像。

在本发明实施例中，上述各个镜片的参数如下表所示：

上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种小型化车载光学系统，包括从物方到像方依次设置的前组镜片A、光阑C以及后组镜片B，所述前组镜片A包括弯月负透镜A1、双凹负透镜A2以及双凸正透镜A3，所述后组镜片B包括双凹负透镜B1、双凸正透镜B2以及双凸正透镜B3，所述双凹负透镜B1与双凸正透镜B2密接为胶合组；本发明还涉及一种小型化车载光学系统的成像方法。本发明结构设计简单、合理，总长较短，结构合理，满足小型化需求；通光量大，相对照度高，成像画面亮度高，效果好；全玻设计，高低温环境下正常成像，可靠性高。

技术研发人员：罗珂珂;杨明亮;王文敏;刘俊来
受保护的技术使用者：福建福光天瞳光学有限公司
技术研发日：2018.12.28
技术公布日：2019.03.15