CN209343029U - 一种3.2mm高清超广角镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3.2mm高清超广角镜头，所述镜头的光学***中沿光线自前向后入射方向依次设有光焦度为负的前组A、光阑STO和光焦度为正的后组B；所述前组A包括自前向后依次设置的负弯月透镜A和平凸透镜A，所述后组B包括自前向后依次设置的正弯月透镜B、双凸透镜B和负弯月透镜B密接的胶合组。本实用新型具有水平120°的较大视场角、高清像质、光学结构精简、成本较为低廉等优点，并且在‑40℃~+85℃的温度范内能保持画面清晰，可适用于车载行车监控、倒车监控等场合。

Description

一种3.2mm高清超广角镜头

技术领域

本实用新型涉及一种3.2mm高清超广角镜头。

背景技术

早期市场上有各种各样的广角定焦镜头应用于车载***中，但是，很多产品的水平角度在90°-110°之间，目前已经不能满足多车道的监控范围要求；其次镜头光圈不够大，直接导致夜晚图像噪点明显，夜间成像效果不佳，而且在边缘像差以及高级球差难以矫正，导致边缘像质下降明显；最后目前车载镜头的工作温度范围要求-40～+85℃，相比以前要求更高，早期镜头在极限温度下成像质量下降明显。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供了一种3.2mm高清超广角镜头，具有水平120°的较大视场角、高清像质、光学结构精简、成本较为低廉等优点，并且在-40℃~+85℃的温度范围内能保持画面清晰，可适用于车载行车监控、倒车监控等场合。

本实用新型的技术方案是：一种3.2mm高清超广角镜头，包括沿光路入射方向依次设置有光焦度为负的前组A、光阑STO和光焦度为正的后组B，所述前组A包括沿光路入射方向依次设置的负弯月透镜A和平凸透镜A，所述后组B包括沿光路入射方向依次设置的正弯月透镜B、双凸透镜B和负弯月透镜B密接的胶合组。

进一步的，所述前组A中所述负弯月透镜A和平凸透镜A之间的空气间隔为2.73mm。

进一步的，所述前组A和后组B之间的空气间隔为0.7mm。

进一步的，所述后组B中正弯月透镜B与胶合组之间的空气间隔为0.1mm。

进一步的，所述的平凸透镜A满足关系式：Nd≥1.8，Vd≤25；所述的双凸透镜B满足关系式：Nd≤1.7，Vd≥55；所述的负弯月透镜B满足关系式：Nd≥1.8，Vd≤25，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。

进一步的，所述的负弯月透镜A的焦距F₁满足如下关系式：-1.5≤F₁/F≤-1；所述的双凸透镜B和负弯月透镜B组成的胶合组透镜焦距值F₄₅ 满足如下关系式：2.5≤F₄₅/F≤3.5，其中F为镜头的总焦距值。

进一步的，该高清超广角镜头满足：HFOV≥120°，TTL≤17.5mm， FNO≤2.0；式中HFOV为水平视场，TTL为光学总长，FNO为镜头光圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型光路总长较短，镜头的体积小，后焦适中，可以与扳机接口的摄像机配合使用；

（2）本实用新型光阑通光口径较大，夜晚进光量充足，完全适用在夜晚和暗光条件；

（3）本实用新型前组负光焦度，后组正光焦度，选择合适折射率温度系数的玻璃材料，保证了在高低温环境仍可清晰成像；

（4）本实用新型选用中等折射率超低色散的冕牌玻璃（ED玻璃）制成双凸透镜B，高折射率、高色散的火石玻璃（ZF玻璃）制成负弯月透镜B，两个透镜组成胶合组来消色差和高级轴外球差；

（5）本实用新型所用的镜片均为球面玻璃镜片，镜片工艺性好，相比于过去的需要6~7片镜片才能达到相同性能指标，成本优势很大。

为使得本实用新型的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的可见光MTF曲线图；

图3是本实用新型实施例的低温-40℃离焦MTF曲线；

图4是本实用新型实施例的高温+85℃离焦MTF曲线。

图中：10-负弯月透镜A；20-平凸透镜A；30-光阑STO；40-正弯月透镜B；50-双凸透镜B；60-负弯月透镜B；70-保护玻璃；80-成像面。

具体实施方式

如图1~4所示，一种3.2mm高清超广角镜头，包括沿光路入射方向依次设置有光焦度为负的前组A、光阑STO30和光焦度为正的后组B，所述前组A包括沿光路入射方向依次设置的负弯月透镜A10和平凸透镜A20，所述后组B包括沿光路入射方向依次设置的正弯月透镜B40、双凸透镜B50和负弯月透镜B60密接的胶合组。在胶合组后方还设置有保护玻璃70和成像面80。

本实施例中，所述前组A中所述负弯月透镜A10和平凸透镜A20之间的空气间隔为2.73mm。

本实施例中，所述前组A和后组B之间的空气间隔为0.7mm。

本实施例中，所述后组B中正弯月透镜B40与胶合组之间的空气间隔为0.1mm。

本实施例中，所述的平凸透镜A20满足关系式：Nd≥1.8，Vd≤25；所述的双凸透镜B50满足关系式：Nd≤1.7，Vd≥55；所述的负弯月透镜B60满足关系式：Nd≥1.8，Vd≤25，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。

本实施例中，所述的负弯月透镜A10的焦距F₁满足如下关系式：-1.5≤F₁/F≤-1；所述的双凸透镜B50和负弯月透镜B60组成的胶合组透镜焦距值F₄₅ 满足如下关系式：2.5≤F₄₅/F≤3.5，其中F为镜头的总焦距值。

本实施例中，该高清超广角镜头满足：HFOV≥120°，TTL≤17.5mm， FNO≤2.0；式中HFOV为水平视场，TTL为光学总长，FNO为镜头光圈。

表1、本实施例的具体参数表

本实施例中，光学镜头达到了如下的光学指标：

（1）焦距：f′=3.2mm；（2）相对孔径F=2.0；（3）视场角：2w≥140°(像方像视场2η′≥Ф6.6mm)；（4）TV畸变：＜-15.6%；（5）分辨率：可与200万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配；（6）光路总长TTL≤17.5mm，光学后截距L'≥5.5mm；（7）适用谱线范围：420nm～700nm。

具体实施过程：

该光学镜头采用反远距结构，当镜头开始工作时，负光焦度的前组A能大幅降低大角度视场的入射光线的角度，负弯月透镜A10采用低折射率低色散的冕牌玻璃（K系玻璃）制成，平凸透镜A20采用高折射率高色散的火石玻璃（ZF系玻璃）制成，两片透镜组合有利于降低***像面弯曲和倍率色差；胶合透镜组的双凸透镜B50由中等折射率超低色散的冕牌玻璃（ED玻璃）制成，负弯月透镜B60由高折射率、高色散的火石玻璃（ZF玻璃）制成，胶合面弯向光阑，当光线经过胶合组时，胶合组能校正***色差及高级轴外球差；同时，胶合组双凸透镜B50的ED玻璃拥有负的折射率温度系数，可以补偿***总体的正折射率温度系数，从而更好的实现-40～+85℃的温度补偿。

图2为本实施例的可见光MTF曲线，环境为常温20℃，420～700nm工作波段，MTF在空间频率120lp/mm处，中心视场达到0.55，0.7视场达到0.45，可以达到两百万高清的解像力需求。

图3和图4为本实施例的的低温-40℃和高温+85℃的离焦MTF曲线，其中镜筒为金属材质，底座的材质为PC+30%GF，在空间频率120lp/mm处，低温的离焦量为6μm，高温的离焦量为4μm，离焦量均在可接受范围，像质表现完全满足车载镜头的环境使用要求。

上述操作流程及软硬件配置，仅作为本实用新型的较佳实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种3.2mm高清超广角镜头，其特征在于：包括沿光路入射方向依次设置有光焦度为负的前组A、光阑STO和光焦度为正的后组B，所述前组A包括沿光路入射方向依次设置的负弯月透镜A和平凸透镜A，所述后组B包括沿光路入射方向依次设置的正弯月透镜B、双凸透镜B和负弯月透镜B密接的胶合组。

2.根据权利要求1所述的3.2mm高清超广角镜头，其特征在于：所述前组A中所述负弯月透镜A和平凸透镜A之间的空气间隔为2.73mm。

3.根据权利要求1所述的3.2mm高清超广角镜头，其特征在于：所述前组A和后组B之间的空气间隔为0.7mm。

4.根据权利要求1所述的3.2mm高清超广角镜头，其特征在于：所述后组B中正弯月透镜B与胶合组之间的空气间隔为0.1mm。

5.根据权利要求1所述的3.2mm高清超广角镜头，其特征在于：所述的平凸透镜A满足关系式：Nd≥1.8，Vd≤25；所述的双凸透镜B满足关系式：Nd≤1.7，Vd≥55；所述的负弯月透镜B满足关系式：Nd≥1.8，Vd≤25，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。

6.根据权利要求1所述的3.2mm高清超广角镜头，其特征在于：所述的负弯月透镜A的焦距F₁满足如下关系式：-1.5≤F₁/F≤-1；所述的双凸透镜B和负弯月透镜B组成的胶合组透镜焦距值F₄₅ 满足如下关系式：2.5≤F₄₅/F≤3.5，其中F为镜头的总焦距值。

7.根据权利要求1所述的3.2mm高清超广角镜头，其特征在于：该高清超广角镜头满足：HFOV≥120°，TTL≤17.5mm， FNO≤2.0；式中HFOV为水平视场，TTL为光学总长，FNO为镜头光圈。