CN107656360A - 2.8mm超广角车载定焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2.8mm超广角车载定焦镜头，所述镜头的光学***中沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、光阑、后组B、滤光片，所述前组A包括依次设置的负月牙型透镜A‑1、双凹透镜A‑2、双凸透镜A‑3；所述后组B包括依次设置的月牙型透镜B‑1、双凸透镜B‑2、负月牙型透镜B‑3，双凸透镜B‑2与负月牙型透镜B‑3形成胶合组，结构简单，水平视场达到130°，TTL总长小于16mm，拥有2.0大光圈，夜视效果佳，清晰度达到三百万级别，最大可搭配1/3 inch的COMS车载成像芯片使用，工艺性好，成本低，可用于行车记录监控、倒车监控等场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种2.8mm超广角车载定焦镜头。
背景技术
随着科技的发展，视觉时代已经到来，而且人们对图像品质的追求也将越来越高。虽然目前市场上有各种各样的车载镜头应用于行车安全中，但由于这些产品的水平视场角普遍在90°—120°之间，且夜视效果较差，且由于镜头市场角度较大，导致加工成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种结构简单的2.8mm超广角车载定焦镜头。
本发明的技术方案是，一种2.8mm超广角车载定焦镜头，所述镜头的光学***中沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、光阑、后组B、滤光片，所述前组A包括依次设置的负月牙型透镜A-1、双凹透镜A-2、双凸透镜A-3；所述后组B包括依次设置的月牙型透镜B-1、双凸透镜B-2、负月牙型透镜B-3，双凸透镜B-2与负月牙型透镜B-3形成胶合组。
进一步的，所述负月牙型透镜A-1与双凹透镜A-2之间的空气间隔为2.1mm，所述双凹透镜A-2与双凸透镜A-3之间的空气间隔为0.3mm，所述双凸透镜A-3与月牙型透镜B-1之间的空气间隔为1.6mm，所述月牙型透镜B-1与由双凸透镜B-2与负月牙型透镜B-3形成的胶合组之间的空气间隔为0.10mm。
进一步的，所述前组A为负光焦度，后组B为正光焦度。
进一步的，所述负月牙型透镜A-1物侧面镀有防水膜。
进一步的，所述负月牙型透镜A-1物侧面和像侧面的曲率半径分别为-38.7mm和2.8mm，双凹透镜A-2物侧面和像侧面的曲率半径分别为-28.1mm和3.1mm，双凸透镜A-3物侧面和像侧面的曲率半径分别为5.1mm和-16.7mm，月牙型透镜B-1物侧面和像侧面的曲率半径分别为-16.2mm和-4.7mm，双凸透镜B-2物侧面和像侧面的曲率半径分别为14.2mm和-3.2mm，负月牙型透镜B-3物侧面和像侧面的曲率半径分别为-3.2mm和-7.6mm。
进一步的，所述镜头的机械结构包括镜筒，所述镜筒沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、光阑、后组B、滤光片，所述镜筒在负月牙型透镜A-1前侧设置有前压圈，双凸透镜A-3与月牙型透镜B-1之间设有CD隔圈，月牙型透镜B-1与由双凸透镜B-2与负月牙型透镜B-3形成的胶合组之间设有DE隔圈。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构紧凑，水平市场达到130°，TTL总长小于16mm，2.0大光圈，三百万级别高清像素，夜视成像效果极佳，结构件工艺性好，成本低。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1是本发明实施例的光学***图。
图2是本发明实施例的镜头机械结构示意图。
图3是本发明实施例的MTF像质评价曲线；
图4是本发明实施例的低温-40℃离焦MTF曲线；
图5是本发明实施例的高温+85℃离焦MTF曲线。
图中：
A-前组A，B-后组B，A-1负月牙型透镜A-1，A-2双凹透镜A-2，A-3双凸透镜A-3，B-1月牙型透镜B-1，B-2双凸透镜B-2，B-3负月牙型透镜B-3。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～5所示，一种2.8mm超广角车载定焦镜头，采用鱼眼类结构，所述镜头的光学***中沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、光阑、后组B、滤光片，所述前组A包括依次设置的负月牙型透镜A-1、双凹透镜A-2、双凸透镜A-3；所述后组B包括依次设置的月牙型透镜B-1、双凸透镜B-2、负月牙型透镜B-3，双凸透镜B-2与负月牙型透镜B-3形成胶合组。
在本实施例中，所述负月牙型透镜A-1与双凹透镜A-2之间的空气间隔为2.1mm，所述双凹透镜A-2与双凸透镜A-3之间的空气间隔为0.3mm，所述双凸透镜A-3与月牙型透镜B-1之间的空气间隔为1.6mm，所述月牙型透镜B-1与由双凸透镜B-2与负月牙型透镜B-3形成的胶合组之间的空气间隔为0.10mm。
在本实施例中，所述前组A为负光焦度，后组B为正光焦度，以实现前后补偿的目的。
在本实施例中，所述负月牙型透镜A-1物侧面镀有防水膜。
在本实施例中，所述负月牙型透镜A-1物侧面和像侧面的曲率半径分别为-38.7mm和2.8mm，双凹透镜A-2物侧面和像侧面的曲率半径分别为-28.1mm和3.1mm，双凸透镜A-3物侧面和像侧面的曲率半径分别为5.1mm和-16.7mm，月牙型透镜B-1物侧面和像侧面的曲率半径分别为-16.2mm和-4.7mm，双凸透镜B-2物侧面和像侧面的曲率半径分别为14.2mm和-3.2mm，负月牙型透镜B-3物侧面和像侧面的曲率半径分别为-3.2mm和-7.6mm。
在本实施例中，所述镜头的机械结构包括镜筒1，所述镜筒沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、光阑、后组B、滤光片2，所述镜筒在负月牙型透镜A-1前侧设置有前压圈3，双凸透镜A-3与月牙型透镜B-1之间设有CD隔圈4，月牙型透镜B-1与由双凸透镜B-2与负月牙型透镜B-3形成的胶合组之间设有DE隔圈5。
在本实施例中，由上述镜片组构成的光学***达到了如下的光学指标：
焦距：f′=2.8mm；
相对孔径F=2.0；
视场角：水平2w≥130°(对角2w≥160°，像方像视场2η′≥Ф6.6mm)；
主光角入射线：CRA＜15°；
TV畸变：＜-19%；
光路总长∑≤16mm；
光学后截距L’≥4.5mm （机械后截距4.6mm）；
分辨率：可与300万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配；
适用光谱线范围：480nm～656nm。
在本实施例中，各镜片的参数如下表所示：
在本实施例中，前组A两个负片用来降低大角度视场的入射光线，采用低折射率低色散的材料有利于校正***场曲和倍率色差。后组B胶合片由高折射率高色散的ZF玻璃和较高折射率低色散的LAK玻璃组，胶合面弯向光阑面，主要校正色差及高级轴外球差，整个镜头通过折射率和光焦度合理分配，保证每片镜片合理的入射角和偏折角，以降低镜头的敏感性，提高生产良率；镜头所选用的材料价格较为经济，进一步降低了成本，本镜头有超高清的解像力，可供300万芯片使用，本镜头光路总长较短，镜头的体积小。
图3是本发明实施例的MTF像质评价曲线，环境为常温20℃，可见光工作波段，MTF在空间频率120lp/mm处，中心视场达到0.6，0.7视场达到0.5，可以达到三百万高清的解像力需求。
图4是本发明实施例的低温-40℃离焦MTF曲线；图5是本发明实施例的高温+85℃离焦MTF曲线，在空间频率120lp/mm处，低温的离焦量为7μm，高温的离焦量为6μm，中心视场MTF均在0.5以上，高低温的像质表现完全满足车载镜头的环境使用要求。
在本实施例中，镜筒为承载镜片与隔圈的套筒，其内部各台阶内径需要严格按照图纸公差加工外，各台阶之间的同轴度也是确保成像品质的重要因素，即镜筒与隔圈和镜片接触的竖直面要有精确的垂直度与同轴度来保证镜片装配的稳定性，使其与镜片配合紧密，保证镜片光轴的一致性，该镜筒设计了M12X0.5-4h的螺纹接口方式，满足市场上客户摄像机的匹配。
在本实施例中，前压圈的功能是压住镜筒内整组镜片及隔圈，固定该镜头内部各元件，保证镜片及机械件装配的固定性和稳定性，同时为了确保镜片不会被压倾斜，除了该机械件本身同轴度需保证外，其与镜筒的配合同时采用了螺纹加光面的配合方式，确保整组镜片均匀受压力，从而保证成像品质。前压圈的设计不同于常规Φ14mm外径，本镜头前压圈外径为Φ15mm，增加了镜头的通光量。
在本实施例中，各个隔圈的作用是保证镜片的空气间隔及其光轴装配，同时对无效光线进行拦截与吸收。
CD隔圈：该机械件主要功能是保证双凸透镜A-3和月牙型透镜B-1的空气间隔及其光轴装配，同时控制了镜头的通光孔径；隔圈内部设计了内勾结构，不仅减少了光路中的反光面，还使得无效光学被拦截和吸收，外部设计了台阶结构，使得镜片承靠更精确。
DE隔圈：该机械件的设计是用来保证月牙型透镜B-1和双凸透镜B-2的空气间隔及其光轴装配，并对无效光线进行拦截与吸收。
本发明整体结构轻巧，满足总体体积小的原则，且为了保证最终组合精度，所有机械件均采用精密数控加工设备进行加工，保证各机械件和镜片之间配合的准确性与稳定性。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种2.8mm超广角车载定焦镜头，其特征在于：所述镜头的光学***中沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、光阑、后组B、滤光片，所述前组A包括依次设置的负月牙型透镜A-1、双凹透镜A-2、双凸透镜A-3；所述后组B包括依次设置的月牙型透镜B-1、双凸透镜B-2、负月牙型透镜B-3，双凸透镜B-2与负月牙型透镜B-3形成胶合组。
2.根据权利要求1所述的2.8mm超广角车载定焦镜头，其特征在于：所述负月牙型透镜A-1与双凹透镜A-2之间的空气间隔为2.1mm，所述双凹透镜A-2与双凸透镜A-3之间的空气间隔为0.3mm，所述双凸透镜A-3与月牙型透镜B-1之间的空气间隔为1.6mm，所述月牙型透镜B-1与由双凸透镜B-2与负月牙型透镜B-3形成的胶合组之间的空气间隔为0.10mm。
3.根据权利要求1所述的2.8mm超广角车载定焦镜头，其特征在于：所述前组A为负光焦度，后组B为正光焦度。
4.根据权利要求1所述的2.8mm超广角车载定焦镜头，其特征在于：所述负月牙型透镜A-1物侧面镀有防水膜。
5.根据权利要求1所述的2.8mm超广角车载定焦镜头，其特征在于：所述负月牙型透镜A-1物侧面和像侧面的曲率半径分别为-38.7mm和2.8mm，双凹透镜A-2物侧面和像侧面的曲率半径分别为-28.1mm和3.1mm，双凸透镜A-3物侧面和像侧面的曲率半径分别为5.1mm和-16.7mm，月牙型透镜B-1物侧面和像侧面的曲率半径分别为-16.2mm和-4.7mm，双凸透镜B-2物侧面和像侧面的曲率半径分别为14.2mm和-3.2mm，负月牙型透镜B-3物侧面和像侧面的曲率半径分别为-3.2mm和-7.6mm。
6.根据权利要求1所述的2.8mm超广角车载定焦镜头，其特征在于：所述镜头的机械结构包括镜筒，所述镜筒沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、光阑、后组B、滤光片，所述镜筒在负月牙型透镜A-1前侧设置有前压圈，双凸透镜A-3与月牙型透镜B-1之间设有CD隔圈，月牙型透镜B-1与由双凸透镜B-2与负月牙型透镜B-3形成的胶合组之间设有DE隔圈。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108020909A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-11 | 福建福光股份有限公司 | 一种2.8mm焦距高清超广角车载镜头 |
| CN110488460A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-22 | 福建福光天瞳光学有限公司 | 一种2.82mm焦距流媒体智能后视镜头及其成像方法 |
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| CN108020909B (zh) * | 2017-12-12 | 2020-09-11 | 福建福光股份有限公司 | 一种2.8mm焦距高清超广角车载镜头 |
| CN110488460A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-22 | 福建福光天瞳光学有限公司 | 一种2.82mm焦距流媒体智能后视镜头及其成像方法 |
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