一种用于车载监控的光学成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种光学成像系统，具体是指一种应用于行车记录仪、车载监控 方面的光学成像系统。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展，各个领域对安全及监控的要求越来越高，特别是交通领域及车 载监控领域。现在市场上主流的监控、摄像、车载镜头主要是分辨率较低，在光弱的时候特 别是夜晚不能正常工作，所拍摄的图像无论是整体的清晰度还是图片的锐度都不够理想， 远远不能满足监控、摄像、车载要求的图片的高清晰及24小时都正常工作的要求。随着安 防行业的发展和监控技术的日益成熟，对镜头的需求和品质不断提高。而且，目前车载产品 正朝着高成像质量、小型化趋势发展，行车记录仪就是其中的典型。现有的车载镜头在清晰 度方面不能满足目前行车记录仪高成像质量的需求，而同类型的高清安防镜头一般尺寸较 大，长度较长，超过20mm，且视场角不够大，不适合应用在车载系统。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种大角度、高清晰度的 用于车载监控的光学成像系统。
[0004] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005] -种用于车载监控的光学成像系统，包括从物面到像面依次排列具有正光焦度的 前镜片组、光阑、具有正光焦度的后镜片组和滤光片，所述前镜片组依次设有具有负光焦度 的第一透镜、负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜，所述后镜片组依次设有具有正 光焦度的第四透镜、负光焦度的第五透镜和正光焦度的第六透镜，其中，第四透镜和第五透 镜组合成胶合透镜。
[0006] 具体的，所述前镜片组和后镜片组之间满足以下条件：
[0007] 2〈fa /?〈5, 为前镜片组焦距，f后为后镜片组焦距。
[0008] 具体的，所述前镜片组焦距满足以下条件：
[0009] 18〈f前〈28, 4〈f前/f,&〈12,其中，f总为所述光学成像系统有效焦距。
[0010] 后镜片组满足以下条件： _] 2〈f后〈10，沿后"总〈4
[0012] 具体的，所述的第一透镜为弯月型球面透镜，凹面朝向光阑；第二透镜为弯月型球 面透镜，凹面朝向物面；第三透镜为双凸球面透镜；第四透镜为平凸透镜，平面朝向光阑， 第五透镜为弯月形球面透镜，凹面朝向光阑；第六透镜为平凸透镜，凸面朝向光阑。
[0013] 具体的，所述第一透镜满足：Nd < 1.6,色散Vd > 50，
[0014] 其中Nd表示透镜材料的d光折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。
[0015] 具体的，所述第一透镜凸面镀有防水防划的光学膜层。
[0016] 具体的，所述第五透镜满足：Nd > 1.8, Vd < 25。
[0017] 本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：
[0018] 1、本实用新型通过对镜头结构进行合理设计，最终设计一款光学总长缩短到小于 18. 3mm，后截距为4. 8mm，总视场角达到143°，分辨率达到200万像素的用于车载监控的光 学成像系统，镜片一外径小于8. 6mm，镜头体积更小，而市面上同类型的高清监控镜头镜片 一外径大多大于12mm，光学总长大多在20mm以上。
[0019] 2、本实用新型的用于车载监控的光学成像系统相对孔径大，F数为2. 1，夜间低照 度下拍摄仍具备较佳的成像质量。
[0020] 3、通过合理的镜片组合，有效降低了镜头的敏感度，镜头公差宽松，材料相对低 廉，适合生产制造，有效降低了成本。
[0021] 4、采用六片物化性质稳定的玻璃镜片，工作温度达到汽车行业标准TS16949要 求，可满足-40°~+85°正常工作，有效的拓宽了镜头的工作温度，提升了车载行车记录 仪镜头应对恶劣环境工作的稳定性。
[0022] 5、镜头后端加入IR-⑶T，过滤红外波段对成像的干扰，有效提升了镜头的成像品 质。
【附图说明】
[0023] 图1为本实用新型的结构示意图。物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置。
[0024] 图2为本实用新型提供的用于车载监控的光学成像系统的MTF曲线。
[0025] 图3为本实用新型的轴向色差曲线图。
[0026] 图4为本实用新型提供的用于车载监控的光学成像系统的畸变曲线图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施 方式不限于此。
[0028] 实施例
[0029] 如图1所示，本实施例提供一种用于车载监控的光学成像系统，包括从物面到像 面依次排列具有正光焦度的前镜片组、光阑7、具有正光焦度的后镜片组和滤光片8,所述 前镜片组依次设有具有负光焦度的第一透镜1、负光焦度的第二透镜2和正光焦度的第三 透镜3,所述后镜片组依次设有具有正光焦度的第四透镜4、负光焦度的第五透镜5和正光 焦度的第六透镜6,其中，第四透镜4和第五透镜5组合成胶合透镜。本实用新型通过对 镜头结构进行合理设计，最终设计一款光学总长缩短到小于18. 3mm，后截距为4. 8mm，总视 场角达到143°，分辨率达到200万像素的用于车载监控的光学成像系统，镜片一外径小 于8. 6mm，镜头体积更小；本实用新型的用于车载监控的光学成像系统相对孔径大，F数为 2. 1，夜间低照度下拍摄仍具备较佳的成像质量。
[0030] 同时，通过将镜片合理组合，有效降低了镜头的敏感度，镜头公差宽松，材料相对 低廉，适合生产制造，有效降低了成本。
[0031] 所述前镜片组和后镜片组之间满足以下条件/fs〈5, 为前镜片组焦距，f ；§为后镜片组焦距。通过上述结构，使取像镜头能有短的后焦距，可有效缩短镜头从物件至 成像面的距离，以减小镜头的体积，并提升取像镜头的应用性。
[0032] 所述前镜片组焦距满足以下条件：
[0033] 18〈f前<28,4〈f前/f,&〈12,其中，f总为光学成像系统有效焦距。
[0034] 后镜片组满足以下条件：
[0035] 2〈f 后〈10, l〈f 后/f 总〈4
[0036] 这样合理的控制前、后镜片组的光焦分配比例，一方面有利于控制前镜片组的入 射光线高度，以减少光学系统高级像差和镜片的外径；另一方面可减少经过后镜片组的主 光线出射角度，以提高光学系统的相对亮度。
[0037] 所述的第一透镜为弯月型球面透镜，凹面朝向光阑；第二透镜为弯月型球面透镜， 凹面朝向物面；第三透镜为双凸球面透镜；第四透镜为平凸透镜，平面朝向光阑，第五透镜 为弯月形球面透镜，凹面朝向光阑；第六透镜为平凸透镜，凸面朝向光阑。通过上述结构，从 而使得光学系统的像方主面前移，从而使得系统长度缩短。
[0038] 为了有利于镜头收容更大视场角的光线，所述第一透镜满足：Nd < 1. 6,色散Vd > 50,其中Nd表示透镜材料的d光折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。
[0039] 为了实现与玻璃镜片更好地配合，并且可以更好地消除色差，所述第五透镜满足： Nd > I. 8, Vd < 25〇
[0040] 所述第一透镜凸面镀有防水防划的光学膜层。通过在第一透镜前表面采用镀膜防 水防划伤设计，在结构上考虑镜头的防水设计，防止水、雾渗入镜头内部，可满足在恶劣的 雨、雾天气中正常工作。
[0041] 图2至图4为相应于实施案例的光学性能曲线图，其中图2为的MTF曲线，代表了 一个光学系统的综合解像水平。图3为本实用新型的轴向色差曲线图（也可叫球差曲线 图），由常用的F、d、C (F = 0· 486um，d = 0· 587um，C = 0· 656um)三色光的波长来表示，单 位为毫米mm。图4为本实用新型提供的用于车载监控的光学成像系统的畸变曲线图，表示 不同视场角情况下的畸变大小值，单位为％。由图可知，该光学镜头已将各种像差校正到一 个较好的水平。
[0042] 本用于车载监控的光学成像系统最优的视场角FOV为143°，TTL光学总长小于 18.3謹，光圈数？/勵为2.1，
[0043] 各项参数如下表1 :
[0044] 表 1
[0045]
[0047] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述 实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替 代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于车载监控的光学成像系统，其特征在于：包括从物面到像面依次排列具有 正光焦度的前镜片组、光阑、具有正光焦度的后镜片组和滤光片，所述前镜片组依次设有具 有负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜，所述后镜片组依次 设有具有正光焦度的第四透镜、负光焦度的第五透镜和正光焦度的第六透镜，其中，第四透 镜和第五透镜组合成胶合透镜。2. 根据权利要求1所述的用于车载监控的光学成像系统，其特征在于：所述前镜片组 和后镜片组之间满足以下条件： 2〈f? /fS〈5, 为前镜片组焦距，为后镜片组焦距。3. 根据权利要求2所述的用于车载监控的光学成像系统，其特征在于：所述前镜片组 焦距满足以下条件： 18〈fa〈28, 4〈f前/?〈12,其中，f?总为光学成像系统有效焦距。4. 根据权利要求3所述的用于车载监控的光学成像系统，其特征在于：后镜片组满足 以下条件： 2《后〈10，沿后/4〈4〇5. 根据权利要求1所述的用于车载监控的光学成像系统，其特征在于：所述的第一透 镜为弯月型球面透镜，凹面朝向光阑；第二透镜为弯月型球面透镜，凹面朝向物面；第三透 镜为双凸球面透镜；第四透镜为平凸透镜，平面朝向光阑，第五透镜为弯月形球面透镜，凹 面朝向光阑；第六透镜为平凸透镜，凸面朝向光阑。6. 根据权利要求1所述的用于车载监控的光学成像系统，其特征在于：所述第一透镜 满足：Nd < 1.6,色散 Vd > 50， 其中Nd表示透镜材料的d光折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。7. 根据权利要求1所述的用于车载监控的光学成像系统，其特征在于：所述第五透镜 满足：Nd > L 8, Vd < 25。8. 根据权利要求1-7任一项所述的用于车载监控的光学成像系统，其特征在于：所述 第一透镜凸面镀有防水防划的光学膜层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于车载监控的光学成像系统，包括从物面到像面依次排列具有正光焦度的前镜片组、光阑、具有正光焦度的后镜片组和滤光片，所述前镜片组依次设有具有负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜，所述后镜片组依次设有具有正光焦度的第四透镜、负光焦度的第五透镜和正光焦度的第六透镜，其中，第四透镜和第五透镜组合成胶合透镜。本实用新型通过对镜头结构进行合理设计，最终设计一款光学总长缩短到小于18.3mm，后截距为4.8mm，总视场角达到143°，分辨率达到200万像素的用于车载监控的光学成像系统，镜头体积更小；相对孔径大，夜间低照度下拍摄仍具备较佳的成像质量，并有效降低了成本。
【IPC分类】G02B13/00, G02B13/06, G02B1/00
【公开号】CN204883028
【申请号】CN201520440127
【发明人】冷家开, 陈婷, 陈庆峰, 宋勇
【申请人】信华精机有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月23日