一种六片式4K前视窄角光学系统及其成像方法与流程

本发明涉及镜头，特别是一种六片式4k前视窄角光学系统及其成像方法。

背景技术：

1、前视摄像头，主要安装在前挡风玻璃上，用于实现行车的视觉感知及识别功能，根据功能又可以分为前视主摄像头、前视窄角摄像头和前视广角摄像头。前视窄角摄像头：该摄像头的主要作用是进行红绿灯、行人等目标的识别，一般选用窄角镜头，可选择30°~40°左右的镜头。在此基础上，市场追求着更高的像素密度和更远的检测距离，以提高行车的视觉感知及识别的精度与适用范围。为提高性能，市场多采用七片或以上的结构进行设计，不利于成本的减低以及镜头的推广。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种六片式4k前视窄角光学系统及其成像方法，在实现六片4k清晰成像的同时，具有较小的外形尺寸。

2、本发明采用以下方案实现：一种六片式4k前视窄角光学系统，所述光学系统具有光焦度的透镜沿光路入射方向依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，第二透镜和第三透镜之间设置有光阑；第一透镜为平凹负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为平面；第二透镜为双凸正透镜；第三透镜为双凸正透镜；第四透镜为双凹负透镜；第五透镜为弯月正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第六透镜为双凹负透镜；所有透镜由玻璃材料制成，其中第二、第六透镜为非球面透镜，第三透镜和第四透镜密接构成胶合透镜组。

3、进一步的，光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6，其中f1、f2、f3、f4、f5、f6与f满足以下比例：-2.0<f1/f<-1.0，0.0<f2/f<1.0，0.0<f3/f<1.0，-1.0<f4/f<0.0，0.0<f5/f<1.0，-2.0<f6/f<-1.0。

4、进一步的，第一透镜满足关系式：1.7≤nd≤2.0，vd≤50.0；第二透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第三透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第四透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第五透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第六透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；其中nd为折射率，vd为阿贝常数。

5、进一步的，第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为0.1~0.5mm；第二透镜与光阑的空气间隔为0.5~1.0mm；光阑与第三透镜的空气间隔为0.1~0.5mm；第三透镜与第四透镜为胶合透镜组，空气间隔为0.0mm；第四透镜与第五透镜的空气间隔为3.1~3.5mm；第五透镜与第六透镜的空气间隔为4.5~5.0mm。

6、进一步的，光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：ttl/f≤2.0。

7、进一步的，光学系统的f数≤1.5。

8、进一步的，h/f≤1.0。

9、进一步的，所述第六透镜的后侧设置有滤光片。

10、一种如上所述六片式4k前视窄角光学系统的成像方法，光线依次经第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和滤光片后成像。

11、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

12、1、该镜头对物体的成像角度大于30度，同时具有4k的成像清晰度、大的通光口径、较低的公差敏感度和较好的高低温稳定性等优点同时，能够更加全面地对车前及远处景象进行监控；

13、2、通过合理的搭配各光学透镜，使得系统结构为六片的同时，保证紧凑合理，易于装配，公差敏感度低，更适合大规模高良率生产；

14、3、采用全玻璃结构，具有较高的稳定性，能够在高温和低温时对焦面位移做出较好的补偿，具备复杂环境适应性；

15、4、校正了各轴向色差、垂轴色差以及高阶色差，保证成像系统在大角度时也能具有较高的成像质量。

16、为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

技术特征：

1.一种六片式4k前视窄角光学系统，其特征在于：所述光学系统具有光焦度的透镜沿光路入射方向依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，第二透镜和第三透镜之间设置有光阑；第一透镜为平凹负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为平面；第二透镜为双凸正透镜；第三透镜为双凸正透镜；第四透镜为双凹负透镜；第五透镜为弯月正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第六透镜为双凹负透镜；所有透镜由玻璃材料制成，其中第二、第六透镜为非球面透镜，第三透镜和第四透镜密接构成胶合透镜组。

2.根据权利要求1所述的六片式4k前视窄角光学系统，其特征在于：光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6，其中f1、f2、f3、f4、f5、f6与f满足以下比例：-2.0< f1/f<-1.0，0.0< f2/f<1.0，0.0<f3/f<1.0，-1.0< f4/f<0.0，0.0< f5/f<1.0，-2.0< f6/f<-1.0。

3.根据权利要求1所述的六片式4k前视窄角光学系统，其特征在于：第一透镜满足关系式：1.7≤nd≤2.0，vd≤50.0；第二透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第三透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第四透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第五透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第六透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；其中nd为折射率，vd为阿贝常数。

4.根据权利要求1所述的六片式4k前视窄角光学系统，其特征在于：第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为0.1~0.5mm；第二透镜与光阑的空气间隔为0.5~1.0mm；光阑与第三透镜的空气间隔为0.1~0.5mm；第三透镜与第四透镜为胶合透镜组，空气间隔为0.0mm；第四透镜与第五透镜的空气间隔为3.1~3.5mm；第五透镜与第六透镜的空气间隔为4.5~5.0mm。

5.根据权利要求1所述的六片式4k前视窄角光学系统，其特征在于：光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：ttl/f≤2.0。

6.根据权利要求1所述的六片式4k前视窄角光学系统，其特征在于：光学系统的f数≤1.5。

7.根据权利要求1所述的六片式4k前视窄角光学系统，其特征在于：h/f≤1.0。

8.根据权利要求1所述的六片式4k前视窄角光学系统，其特征在于：所述第六透镜的后侧设置有滤光片。

9.一种如权利要求8所述六片式4k前视窄角光学系统的成像方法，其特征在于：光线依次经第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和滤光片后成像。

技术总结
本发明涉及一种六片式4K前视窄角光学系统及其成像方法，所述光学系统具有光焦度的透镜沿光路入射方向依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，第二透镜和第三透镜之间设置有光阑；第一透镜为平凹负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为平面；第二透镜为双凸正透镜；第三透镜为双凸正透镜；第四透镜为双凹负透镜；第五透镜为弯月正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第六透镜为双凹负透镜；所有透镜由玻璃材料制成，其中第二、第六透镜为非球面透镜，第三透镜和第四透镜密接构成胶合透镜组。

技术研发人员：薛政云,林清华,郑新,谢振锋,林文斌,罗杰,何文波,黄灯辉,江伟,刘官禄
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：
技术公布日：2024/3/24