CN114815161A - 一种超广角车载镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学镜头技术领域,具体是一种超广角车载镜头。其沿光轴从物侧至像侧依次包含具有正光焦度的前透镜组,光阑和具有正光焦度的后透镜组;前透镜组从物侧至像侧依次包含第一透镜、第二透镜和第三透镜;第一透镜光焦度为负,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第二透镜光焦度为负,其物侧面和像侧面均为凹面;第三透镜光焦度为正,其物侧面和像侧面均为凸面;后透镜组从物侧至像侧依次包含第四透镜、第五透镜和第六透镜;第四透镜光焦度为正,其物侧面和像侧面均为凸面;第五透镜光焦度为负,其物侧面和像侧面均为凹面;第六透镜光焦度为正,其物侧面和像侧面均为凸面。本发明能够使镜头兼具小型化、大广角化以及高质量成像。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜头技术领域,尤其涉及一种超广角车载镜头。
背景技术
近年来,随着国家对道路交通安全和汽车安全要求的不断提高,以及未来无人驾驶技术的兴起,车载镜头成为汽车上越来越不可或缺的重要部件,同时汽车领域也对车载镜头提出了越来越高的品质要求。传统车载镜头光圈较小镜片数量较多且大都采用玻璃镜片,这种镜头通常视场角较小,体积较大且价格相对高昂,整体效果较差,难以满足现有市场的需求。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种超广角车载镜头,其解决了现有技术中视场角较小、体积较大的问题。
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
本发明实施例提供一种超广角车载镜头,沿光轴从物侧至像侧依次包括具有正光焦度的前透镜组,光阑和具有正光焦度的后透镜组;所述前透镜组从物侧至像侧依次包含第一透镜、第二透镜和第三透镜;其中,第一透镜光焦度为负,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第二透镜光焦度为负,其物侧面和像侧面均为凹面;第三透镜光焦度为正,其物侧面和像侧面均为凸面;所述后透镜组从物侧至像侧依次包含第四透镜、第五透镜和第六透镜;其中,第四透镜光焦度为正,其物侧面和像侧面均为凸面;第五透镜光焦度为负,其物侧面和像侧面均为凹面;第六透镜光焦度为正,其物侧面和像侧面均为凸面;所述第一透镜和第三透镜均为玻璃球面镜片,第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均为塑胶非球面镜片,并且所述镜头满足条件式:0.8<EFLF/EFLB<2.0;其中,EFLF为所述光学***前透镜组焦距,EFLB为所述光学***后透镜组焦距。满足上述条件式后,通过控制前透镜组的组合焦距与后透镜组的组合焦距之间的比值,可以使得光线能够平缓的从前透镜组进入到后透镜组,保证光学***具有良好的成像效果。
进一步地,所述第一透镜和第三透镜的折射率和色散系数分别满足以下条件:nd1>1.8,vd1<46.5,nd3>1.8,vd3<41.5;其中,nd1为第一透镜的折射率,vd1为第一透镜的色散系数,nd3为第三透镜的折射率,vd3为第三透镜的色散系数。满足上述条件后,通过合理的控制第一透镜和第三透镜各自的折射率与色散系数,有利于改善光学***的色差,使得光学***清晰成像且利于减小体积。
进一步地,所述第一透镜满足以下条件式:1.8<∣D1/f1∣<2.2;其中,D1为所述第一透镜物侧面有效口径,f1为所述第一透镜有效焦距。满足上述条件式后,可以使得光线以最大的入射角度入射到第一透镜物侧表面,更好的实现光学***的广角化。
进一步地,所述镜头满足以下条件式:FOV>180°;其中,FOV为所述镜头的总视场角。光学***在超过180度的视角范围内也可以捕捉到图形信息并且良好成像。
进一步地,所述镜头满足以下条件式:8.6<TTL/F<8.7;其中,TTL为所述镜头的总长,F为所述镜头的总焦距。满足上述条件式后,有利于实现光学***的小型化。
进一步地,所述镜头满足以下条件式:0.2<d6/TTL<0.25;其中,d6为所述第六透镜像侧面到成像面在光轴上的距离,TTL为所述镜头的总长。满足上述条件式后,有利于模组组装,且缩短光学***总长,使结构更加紧凑。
进一步地,所述镜头满足以下条件式:0.26<(R7+R9)/(R7-R9)<0.35;其中,R7为所述第四透镜物侧面曲率半径,R9为所述第五透镜物侧面曲率半径。满足上述条件式后,有利于修正光学***的像差。
进一步地,所述镜头满足以下条件式:2.5<∣f4/f5∣<2.7;其中,f4为所述第四透镜的有效焦距,f5为所述第五透镜的有效焦距。满足上述条件式后,可以有效改善温漂对光学***的影响。
进一步地,所述第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜满足非球面透镜公式,其中非球面系数满足如下方程:
Z=cy2/[1+{1-(1+k)c2y2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16
其中,Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数。满足上述表达式后,可以达到传统球面透镜所达不到的修正像差的能力,提升镜头的拍摄效果。
本发明的有益效果是:本发明提供的一种超广角车载镜头,主要由六片透镜组成,并且采用玻璃球面镜片与塑胶非球面镜片混合设计,通过搭配合理的光焦度和面型,合理的分配参数,从而使得镜头兼具小型化、大广角化以及高质量成像。
附图说明
图1展示出了本发明实施例1的超广角车载镜头的结构示意图;
图2展示出了本发明实施例1的超广角车载镜头的畸变曲线图;
图3展示出了本发明实施例1的超广角车载镜头的MTF曲线图;
图4展示出了本发明实施例2的超广角车载镜头的结构示意图;
图5展示出了本发明实施例2的超广角车载镜头的畸变曲线图;
图6展示出了本发明实施例2的超广角车载镜头的MTF曲线图。
图中:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第一透镜物侧面S1、第一透镜像侧面S2、第二透镜物侧面S3、第二透镜像侧面S4、第三透镜物侧面S5、第三透镜像侧面S6、光阑S7、第四透镜物侧面S8、第四透镜像侧面S9、第五透镜物侧面S10、第五透镜像侧面S11、第六透镜物侧面S12、第六透镜像侧面S13、滤光片I8。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种超广角车载镜头。该光学镜头沿光轴从物侧至像侧依次包含具有正光焦度的前透镜组,光阑S7和具有正光焦度的后透镜组。其中,前透镜组从物侧至像侧依次包含第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3。第一透镜L1光焦度为负,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2光焦度为负,其物侧面S3为凹面,像侧面S4也为凹面。第三透镜L3光焦度为正,其物侧面S5为凸面,像侧面S6也为凸面。其中,后透镜组从物侧至像侧依次包含第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6。第四透镜L4光焦度为正,其物侧面S8为凸面,像侧面S9也为凸面。第五透镜L5光焦度为负,其物侧面S10为凹面,像侧面S11也为凹面。第六透镜L6光焦度为正,其物侧面S12为凸面,像侧面S13也为凸面。该镜头还包括滤光片I8,滤光片I8设置在第六透镜L6与像面之间。
具体地,第一透镜L1和第三透镜L3均为玻璃球面镜片,第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6均为塑胶非球面镜片。
表一(a)展示了实施例1的超广角车载镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度及材料。其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
本实施例1的透镜组的设计参数具体请参照下表:
表一(a)
表一(b)
本实施例1中,镜头的具体参数如下表所示:
表一(c)
根据表一(a)、表一(b)和图1所展示的光学***的结构特点。
实施例1中展示的镜头具有大口径,小体积的特点。
根据表一(c)和图2所展示的光学***的畸变曲线、图3所展示的光学***的MTF曲线,实施例1中展示的镜头可以实现良好成像。
实施例2
如图5所示,本实施例提供一种超广角车载镜头。该光学镜头沿光轴从物侧至像侧依次包含具有正光焦度的前透镜组,光阑S7和具有正光焦度的后透镜组。其中,前透镜组从物侧至像侧依次包含第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3。第一透镜L1光焦度为负,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2光焦度为负,其物侧面S3为凹面,像侧面S4也为凹面。第三透镜L3光焦度为正,其物侧面S5为凸面,像侧面S6也为凸面。其中,后透镜组从物侧至像侧依次包含第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6。第四透镜L4光焦度为正,其物侧面S8为凸面,像侧面S9也为凸面。第五透镜L5光焦度为负,其物侧面S10为凹面,像侧面S11也为凹面。第六透镜L6光焦度为正,其物侧面S12为凸面,像侧面S13也为凸面。该镜头还包括滤光片I8,滤光片I8设置在第六透镜L6与像面之间。
具体地,第一透镜L1和第三透镜L3均为玻璃球面镜片,第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6均为塑胶非球面镜片。
表二(a)展示了实施例2的超广角车载镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度及材料。其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
本实施例2的镜头的设计参数具体请参照下表:
表二(a)
表二(b)
本实施例2中,镜头的具体参数如下表所示:
表二(c)
根据表二(a)、表二(b)和图4所展示的光学***的结构特点。实施例2中展示的镜头具有大口径,小体积的特点。
根据表二(c)和图5所展示的光学***的畸变曲线、图6所展示的光学***的MTF曲线,实施例2中展示的镜头可以实现良好成像。
Claims (9)
1.一种超广角车载镜头,其特征在于,沿光轴从物侧至像侧依次包括具有正光焦度的前透镜组,光阑和具有正光焦度的后透镜组;所述前透镜组从物侧至像侧依次包含第一透镜、第二透镜和第三透镜;其中,第一透镜光焦度为负,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第二透镜光焦度为负,其物侧面和像侧面均为凹面;第三透镜光焦度为正,其物侧面和像侧面均为凸面;所述后透镜组从物侧至像侧依次包含第四透镜、第五透镜和第六透镜;其中,第四透镜光焦度为正,其物侧面和像侧面均为凸面;第五透镜光焦度为负,其物侧面和像侧面均为凹面;第六透镜光焦度为正,其物侧面和像侧面均为凸面;
所述第一透镜和第三透镜均为玻璃球面镜片,第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均为塑胶非球面镜片,并且所述镜头满足条件式:0.8<EFLF/EFLB<2.0;其中,EFLF为所述光学***前透镜组焦距,EFLB为所述光学***后透镜组焦距。
2.根据权利要求1所述的一种超广角车载镜头,其特征在于:所述第一透镜和第三透镜的折射率和色散系数分别满足以下条件:nd1>1.8,vd1<46.5,nd3>1.8,vd3<41.5;其中,nd1为第一透镜的折射率,vd1为第一透镜的色散系数,nd3为第三透镜的折射率,vd3为第三透镜的色散系数。
3.根据权利要求1所述的一种超广角车载镜头,其特征在于:所述第一透镜满足以下条件式:1.8<∣D1/f1∣<2.2;其中,D1为所述第一透镜物侧面有效口径,f1为所述第一透镜有效焦距。
4.根据权利要求1所述的一种超广角车载镜头,其特征在于:所述镜头满足以下条件式:FOV>180°;其中,FOV为所述镜头的总视场角。
5.根据权利要求1所述的一种超广角车载镜头,其特征在于:所述镜头满足以下条件式:8.6<TTL/F<8.7;其中,TTL为所述镜头的总长,F为所述镜头的总焦距。
6.根据权利要求1所述的一种超广角车载镜头,其特征在于:所述镜头满足以下条件式:0.2<d6/TTL<0.25;其中,d6为所述第六透镜像侧面到成像面在光轴上的距离,TTL为所述镜头的总长。
7.根据权利要求1所述的一种超广角车载镜头,其特征在于:所述镜头满足以下条件式:0.26<(R7+R9)/(R7-R9)<0.35;其中,R7为所述第四透镜物侧面曲率半径,R9为所述第五透镜物侧面曲率半径。
8.根据权利要求1所述的一种超广角车载镜头,其特征在于:所述镜头满足以下条件式:2.5<∣f4/f5∣<2.7;其中,f4为所述第四透镜的有效焦距,f5为所述第五透镜的有效焦距。
9.根据权利要求1所述的一种超广角车载镜头,其特征在于:所述第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜满足非球面透镜公式,其中非球面系数满足如下方程:
Z=cy2/[1+{1-(1+k)c2y2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16
其中,Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数。
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