一种玻塑混合光学系统

技术领域

本发明涉及车载行车记录仪用镜头技术领域,具体为具有玻塑混合结构的镜头。

背景技术

随着汽车的普及越来越多的汽车安装上了车载行车记录仪镜头，安装行车记录仪后,能够记录汽车行驶全过程的视频图像和声音，可为交通事故提供证据。但是目前现有的车载行车记录仪用光学镜头均为全玻璃结构；但也因此造成了实际产品成本升高、结构复杂，加工周期长麻烦或不耐用容易损坏等问题，因此，设计一种低成本和低加工难度，且同时保证成像质量的光学镜头显得十分有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：现有的车载行车记录仪用光学镜头均为全玻璃结构；造成产品成本升高、结构复杂，加工周期长麻烦或不耐用；因此光学系统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，本发明进一步改进采用的技术方案为：一种玻塑混合光学系统，包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置并从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；所述第五透镜的后侧设置有滤光片；所述第二透镜、第四透镜和第五透镜均采用塑胶非球面镜片；所述第一透镜与第三透镜为玻璃透镜。

本发明的有益效果为：通过合理组合玻璃透镜和塑胶透镜可实现大孔径，成像质量良好，低照度下也能实现清晰明亮的监控画面，同时具有温度补偿功能，在-40℃～105℃的环境下使用也不会跑焦；系统整体可靠性高，装配敏感度降低，采用玻塑混合设计，不仅结构更加简单，体型小与质量，最具优势降低了成本。

作为本发明的进一步改进，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，本发明进一步改进采用的技术方案为：所述第一透镜为凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜为凹凸正光焦度透镜，所述第三透镜为双凸正光焦度透镜，所述第四透镜为双凹负光焦度透镜，所述第五透镜为双凸正光焦度透镜。

上述改进的有益效果为：第一透镜的凸凹负光焦度透镜结构设计可以尽量收集大视场的光线，使其进入光学系统；后续透镜的配合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。

作为本发明的进一步改进，所要解决的技术问题为：如何进一步限制光束或视场大小。

为解决上述技术问题，本发明进一步改进采用的技术方案为：所述第二透镜与第三透镜之间设置有光阑STOP。

上述改进的有益效果为：在第二透镜与第三透镜之间设置有光阑STOP，可以将穿过第二透镜即将放大的入射角度进行收缩调整，集中成像范围。

作为本发明的进一步改进，所要解决的技术问题为：整体光学系统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，本发明进一步改进采用的技术方案为：所述第一透镜满足关系式：Nd≥1.58，Vd≤61.2；所述第二透镜满足关系式：Nd≥1.58，Vd≥29.9；所述第三透镜满足关系式：Nd≥1.77，Vd≤49.6；所述第四透镜满足关系式：Nd≥1.64，Vd≤23.5；所述第五透镜满足关系式：Nd≥1.53，Vd≥55.8；其中为Nd折射率，Vd为阿贝数。

上述改进的有益效果为：通过以上镜片组成的光学系统，光路总长较短，镜头的体积小，同时系统光圈较大，成像质量优良。

作为本发明的进一步改进，所要解决的技术问题为：光学系统光焦度的比例分配需要进行优化。

为解决上述技术问题，本发明进一步改进采用的技术方案为：所述光学系统的焦距为f，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜焦距分别为f

上述改进的有益效果为：通过对本发明形成的光学系统的光焦度按照以上比例进行合理分配，各镜片相对于系统焦距成一定比例，使本发明形成的光学系统在435～658nm的波长范围的像差得到合理的校正和平衡。

附图说明

图1为本实用成像平面的透镜内部结构示意图。

图2为本实用中透镜光学系统的MTF曲线图。

图3为本实用中透镜光学系统的离焦MTF曲线图。

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、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发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例1：

如图1所示，一种玻塑混合光学系统，包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置并从物方到像方依次排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5；所述第五透镜L5的后侧设置有滤光片L6；所述第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5均采用塑胶非球面镜片；所述第一透镜L1与第三透镜L3为玻璃透镜。

实施例2：

如图1所示，作为上述实施例的进一步优化：一种玻塑混合光学系统，包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置并从物方到像方依次排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5；所述第五透镜L5的后侧设置有滤光片L6；所述第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5均采用塑胶非球面镜片；所述第一透镜L1与第三透镜L3为玻璃透镜；所述第一透镜L1为凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜L2为凹凸正光焦度透镜，所述第三透镜L3为双凸正光焦度透镜，所述第四透镜L4为双凹负光焦度透镜，所述第五透镜L5为双凸正光焦度透镜。

实施例3：

如图1所示，作为上述实施例的进一步优化：一种玻塑混合光学系统，包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置并从物方到像方依次排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5；所述第五透镜L5的后侧设置有滤光片L6；所述第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5均采用塑胶非球面镜片；所述第一透镜L1与第三透镜L3为玻璃透镜；所述第二透镜L2与第三透镜L3之间设置有光阑STOP。

实施例4：

如图1所示，作为上述实施例的进一步优化：一种玻塑混合光学系统，包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置并从物方到像方依次排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5；所述第五透镜L5的后侧设置有滤光片L6；所述第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5均采用塑胶非球面镜片；所述第一透镜L1与第三透镜L3为玻璃透镜；所述的第一透镜满足关系式：Nd≥1.58，Vd≤61.2；所述的第二透镜满足关系式：Nd≥1.58，Vd≥29.9；所述的第三透镜满足关系式：Nd≥1.77，Vd≤49.6；所述的第四透镜满足关系式：Nd≥1.64，Vd≤23.5；所述的第五透镜满足关系式：Nd≥1.53，Vd≥55.8；其中为Nd折射率，Vd为阿贝数。

实施例5：

如图1所示，作为上述实施例的进一步优化：一种玻塑混合光学系统，包括沿光线入射光路自左向右依次间隔设置并从物方到像方依次排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5；所述第五透镜L5的后侧设置有滤光片L6；所述第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5均采用塑胶非球面镜片；所述第一透镜L1与第三透镜L3为玻璃透镜；光学系统的焦距为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焦距分别为f

在实施例中，此光学系统实现的技术指标如下：

1)焦距：EFFL＝2.8mm；(2)光圈F＝1.8；(3)视场角：2w≥152°；(4)光学畸变：＜80％(5)成像圆直径大于φ6.6；(6)工作波段：430～700nm；(7)光学总长TTL≤21mm，光学后截距BFL≥2.5mm；(8)该镜头适用于两百万和五百万像素CCD或CMOS摄像机。

由图2，图3可以看出该光学系统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发明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发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，在不脱离本发明原理的前提下，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，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。