CN218974667U - 一种用于夜视环境的大光圈高清镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及行车用夜视镜头技术领域，具体为一种用于夜视环境的大光圈高清镜头。它包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜3L、光阑STOP、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7；第一透镜L1为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。本实用新型的有益效果为：本实用新型采用了七片透镜作为光学***的镜头构成，通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，大通光小角度的设计，保证镜头的畸变与通光量；提高镜头的解析度与成像品质。

Description

一种用于夜视环境的大光圈高清镜头

技术领域

本实用新型涉及行车用夜视镜头技术领域，具体为一种用于夜视环境的大光圈高清镜头。

背景技术

为了保障行车安全，汽车ADAS功能需要尽量实现全天候运转。摄像头是通过感光与算法实现对周边环境感知，因此在光线不足如夜间行车、过隧道等场景下，需要增强摄像头的夜视能力。不用一直开着远光灯而影响到对向和前方车辆，这个***可辅助了解前方情况。会车时，若对向车辆灯光太亮造成眩光，可通过夜视***辅助您看清前方情况。雾中行车的辨别能力也较强，这个***可通过红外线监测到前方情况，从而提前避让潜在危险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题为：现有的夜间行车环境或过隧道等场景下，车载摄像镜头的夜视能力不足，需要配合远光灯才能看清前方情况，遇到迎面眩光和大雾天气，现有的光学***镜头的辨识能力也很差。

为解决以上问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于夜视环境的大光圈高清镜头，它包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜3L、光阑STOP、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7；所述第七透镜L7的后侧设置有滤光片L8，所述第七透镜L7满足关系式：Nd≥1.69，Vd≥53，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数；所述第七透镜L7为非球面透镜。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用了七片透镜作为光学***的镜头构成，通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，大通光小角度的设计，保证镜头的畸变与通光量；提高镜头的解析度与成像品质。

作为本实用新型的进一步改进，所要解决的技术问题为：透镜的光线收集效果还需要通过结构设计进一步优化。

为解决上述技术问题，本实用新型进一步改进采用的技术方案为：所述第一透镜L1为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜L2为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜L3为弯月正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜L4和第五透镜L5为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第六透镜L6为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第七透镜L7为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。

上述改进的有益效果为：第一透镜的物侧面，该凸面朝向外侧的弯月形透镜可以尽量收集大视场的光线，使其进入光学***；第二透镜具有负的光焦度，可以使大视场光线的入射角度进一步降低，有利于控制主光线角度CRA。

作为本实用新型的进一步改进，所要解决的技术问题为：整体光学***更好的成像质量需要对透镜光学系数进行优化。

为解决上述技术问题，本实用新型进一步改进采用的技术方案为：所述第一透镜L1满足关系式：Nd≥1.7，Vd≤49；所述第二透镜L2满足关系式：Nd≥1.52，Vd≥64.2；所述第三透镜L3满足关系式：Nd≥1.52，Vd≤64.2；所述第四透镜L4满足关系式：Nd≥1.66，Vd≤50.9；所述第五透镜L5满足关系式：Nd≥1.83，Vd≥37.2；所述第六透镜L6满足关系式：Nd≥1.92，Vd≥20.9，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。

上述改进的有益效果为：通过以上镜片组成的光学***，光路总长较短，镜头的体积小，后焦大，可以与多种不同接口的摄像机配合使用；同时***光圈较大，成像质量优良。

作为本实用新型的进一步改进，所要解决的技术问题为：光学***光焦度的比例分配需要进行优化光学***的透镜滤光结构需要进行进一步优化。

为解决上述技术问题，本实用新型进一步改进采用的技术方案为：所述高清镜头的光学***的焦距为f，所述第一透镜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：-6<f₁/f<-5，-3<f₂/f<-2，3<f₃/f<4，-2<f₄/f<-1，1<f₅/f<2，10<f₆/f<11。

上述改进的有益效果为：通过对本实用新型形成的光学***的光焦度按照以上比例进行合理分配，各镜片相对于***焦距成一定比例，使本实用新型形成的光学***在740～960nm的波长范围的像差得到合理的校正和平衡。

作为本实用新型的进一步改进，所要解决的技术问题为：光学***中透镜结构和材质也需要进行控本增效。

为解决上述技术问题，本实用新型进一步改进采用的技术方案为：所述第一透镜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为球面透镜，均由玻璃材质制成。

上述改进的有益效果为：采用全玻璃设计，不仅结构更加简单，具有更小的体型与质量。

附图说明

图1为本实用新型成像平面的透镜内部结构示意图。

图2为本实用新型中透镜光学***的MTF曲线图。

图3为本实用新型中透镜光学***的离焦MTF曲线图。

图4为本实用新型的光学***在实施例中各透镜的曲率半径R、厚度d、折射率N_d以及阿贝数V_d构成的表格数据图。

图中所述文字标注表示为:L1、第一透镜；L2、第二透镜；L3、第三透镜；L4、第四透镜；L5、第五透镜；L6、第六透镜；L7、第七透镜；L8、滤光片；STOP、光阑。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

实施例1：

一种用于夜视环境的大光圈高清镜头，它包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜3L、光阑STOP、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7；所述第七透镜L7的后侧设置有滤光片L8，所述第七透镜L7满足关系式：Nd≥1.69，Vd≥53，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数；所述第七透镜L7为非球面透镜。

实施例2：

作为上述实施例的进一步优化：它包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜3L、光阑STOP、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7；所述第七透镜L7的后侧设置有滤光片L8，所述第七透镜L7满足关系式：Nd≥1.69，Vd≥53，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数；所述第七透镜L7为非球面透镜；所述第一透镜L1为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜L2为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜L3为弯月正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜L4和第五透镜L5为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第六透镜L6为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第七透镜L7为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。

实施例3：

作为上述实施例的进一步优化：它包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜3L、光阑STOP、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7；所述第七透镜L7的后侧设置有滤光片L8，所述第七透镜L7满足关系式：Nd≥1.69，Vd≥53；所述第七透镜L7为非球面透镜；所述第一透镜L1为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜L2为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜L3为弯月正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜L4和第五透镜L5为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第六透镜L6为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第七透镜L7为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。第一透镜L1满足关系式：Nd≥1.7，Vd≤49；第二透镜L2满足关系式：Nd≥1.52，Vd≥64.2；第三透镜L3满足关系式：Nd≥1.52，Vd≤64.2；第四透镜L4满足关系式：Nd≥1.66，Vd≤50.9；第五透镜L5满足关系式：Nd≥1.83，Vd≥37.2；第六透镜L6满足关系式：Nd≥1.92，Vd≥20.9，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。

实施例4：

作为上述实施例的进一步优化：一种用于夜视环境的大光圈高清镜头，它包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜3L、光阑STOP、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7；所述第七透镜L7的后侧设置有滤光片L8，所述第七透镜L7满足关系式：Nd≥1.69，Vd≥53，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数；所述第七透镜L7为非球面透镜。所述高清镜头的光学***的焦距为f，所述第一透镜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：-6<f₁/f<-5，-3<f₂/f<-2，3<f₃/f<4，-2<f₄/f<-1，1<f₅/f<2，10<f₆/f<11。

实施例5：

作为上述实施例的进一步优化：一种用于夜视环境的大光圈高清镜头，它包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜3L、光阑STOP、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7；所述第七透镜L7的后侧设置有滤光片L8，所述第七透镜L7满足关系式：Nd≥1.69，Vd≥53，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。所述第七透镜L7为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。所述第一透镜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为球面透镜，均由玻璃材质制成；所述第七透镜L7为非球面透镜，由玻璃材质制成。

作为上述实施例的进一步优化：如图4所示，实施例采用了七片透镜作为示例，通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，大通光小角度的设计，保证镜头的畸变与通光量；提高镜头的解析度与成像品质。

本实施例中，此光学***实现的技术指标如下：

1)焦距：EFFL＝9.18mm；(2)光圈F＝1.0；(3)视场角：2w≥52°；(4)光学畸变：-2.9％(5)成像圆直径大于φ9.3；(6)工作波段：740-960nm；(7)光学总长TTL≤38mm，光学后截距BFL≥1.97mm；(8)该镜头适用于两百万像素CCD或CMOS摄像机。

通过以上镜片组成的光学***，焦距长，光圈大，畸变小，成像质量优良；图2和图3为该光学***的MTF曲线图与离焦MTF曲线图。由图2、图3可以看出该光学***具有优良的成像质量，完全满足两百万像素摄像要求。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于夜视环境的大光圈高清镜头，其特征在于：它包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜3L、光阑STOP、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7；所述第七透镜L7的后侧设置有滤光片L8，所述第七透镜L7满足关系式：Nd≥1.69，Vd≥53，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数；所述第七透镜L7为非球面透镜。

2.根据权利要求1所述的一种用于夜视环境的大光圈高清镜头，其特征在于：所述第一透镜L1为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜L2为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜L3为弯月正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜L4和第五透镜L5为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第六透镜L6为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第七透镜L7为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。

3.根据权利要求1所述的一种用于夜视环境的大光圈高清镜头，其特征在于：所述第一透镜L1满足关系式：Nd≥1.7，Vd≤49；所述第二透镜L2满足关系式：Nd≥1.52，Vd≥64.2；所述第三透镜L3满足关系式：Nd≥1.52，Vd≤64.2；所述第四透镜L4满足关系式：Nd≥1.66，Vd≤50.9；所述第五透镜L5满足关系式：Nd≥1.83，Vd≥37.2；所述第六透镜L6满足关系式：Nd≥1.92，Vd≥20.9，其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。

4.根据权利要求1所述的一种用于夜视环境的大光圈高清镜头，其特征在于：所述高清镜头的光学***的焦距为f，所述第一透镜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：-6<f₁/f<-5，-3<f₂/f<-2，3<f₃/f<4，-2<f₄/f<-1，1<f₅/f<2，10<f₆/f<11。

5.根据权利要求1所述的一种用于夜视环境的大光圈高清镜头，其特征在于：所述第一透镜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为球面透镜，均由玻璃材质制成。

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