一种昼夜共用光学透镜组的制作方法

1.本发明涉及一种昼夜共用光学透镜组。


背景技术：

2.光学镜头是adas系统的重要依托，通过赋予车辆以机器视觉来提升汽车对周边环境的感知能力，从而对驾驶员形成有效的操作辅助，降低因不当驾驶行为而导致交通肇事的几率。随着当前市场对“智能汽车”的需求不断高涨，高像质、大视场、昼夜共用的光学系统已然成为相关产业的热门产品。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种昼夜共用光学透镜组，该光学透镜组结构合理，采用全玻结构设计，相较于当前市面上大量存在的玻塑或全塑系统具有更好的光学稳定性。
4.本发明的技术方案在于：一种昼夜共用光学透镜组，镜头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第一双凸正透镜、第三弯月负透镜、第二双凸正透镜、第三双凸正透镜及第四弯月负透镜组成；所述第三弯月负透镜与第二双凸正透镜相互胶合成为双胶合透镜；所述第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第一双凸正透镜、第三弯月负透镜、第二双凸正透镜、第三双凸正透镜及第四弯月负透镜均由玻璃材料制成。
5.进一步地，所述光学系统的焦距为，所述第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第一双凸正透镜、第三弯月负透镜、第二双凸正透镜、第三双凸正透镜及第四弯月负透镜的焦距分别为、、、，、、，其中、、、、、、与满足以下比例：-6.0《/《-3.0，-3.0《/《-1.0，2.0《/《4.0，-3.0《/《-0.5，0.5《/《3.0，0.5《/《3.0，-3.0《/《-1.0。
6.进一步地，所述第一弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≥50.0；所述第二弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≥50.0；所述第一双凸正透镜满足关系式：≥1.5，≤40.0；所述第三弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≤30.0；所述第二双凸正透镜满足关系式：≥1.5，≤70.0；所述第三双凸正透镜满足关系式：≥1.5，≥50.0；所述第四弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≤50.0；其中为折射率，为阿贝常数。
7.进一步地，所述第二弯月负透镜、第三双凸正透镜以及第四弯月负透镜为非球面透镜。
8.进一步地，所述光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：ttl/f≤9.2。
9.进一步地，所述光学系统的f数《2.0。
10.进一步地，所述第四弯月负透镜的后侧设有滤光片，所述滤光片的后侧设有保护玻璃。
11.与现有技术相比较，本发明具有以下优点：（1）该光学透镜组结构合理，采用7片全玻结构设计，相较于当前市面上大量存在的玻塑或全塑系统具有更好的光学稳定性；（2）结构较简单，尺寸更小；公差敏感度更低，易于装配，成本更低，更适合大规模高良率生产；（3）视场极大，f数更小，通光口径更大，光吞吐量充足，保证了系统进光量的充足；（4）工作波长覆盖可见光与近红外波段，能够更好地适应多种复杂环境，可以为车辆提供全天候、无死角的环境感知能力；（5）通过合理的玻璃材料搭配以及镜片光焦度分配，整个光学系统的轴向色差与横向色差得到了很好地校正，合理的面型设计也使得整个光学系统的高级像差得到有效校正，同时每个镜面的光线入射角小，系统总体成像质量优良。
附图说明
12.图1为本发明的施例一的光学结构示意图；图2为本发明的施例一的可见光波段轴向色差图；图3是本发明实施例一的可见光波段场曲图；图4是本发明实施例一的可见光波段畸变图；图5是本发明实施例二的光学结构示意图；图6是本发明实施例二的可见光波段轴向色差图；图7是本发明实施例二的可见光波段场曲图；图8是本发明实施例二的可见光波段畸变图。
13.图中：l1-第一弯月负透镜；l2-第二弯月负透镜；l3-第一双凸正透镜；sto-光阑；l4-第三弯月负透镜；l5-第二双凸正透镜；l6-第三双凸正透镜；l7-第四弯月负透镜；l8-滤光片；l9-保护玻璃；img-成像面。
具体实施方式
14.为让本发明的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
15.实施例一参考图1至图4一种昼夜共用光学透镜组，镜头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的第一弯月负透镜l1、第二弯月负透镜l2、第一双凸正透镜l3、第三弯月负透镜l4、第二双凸正透镜l5、第三双凸正透镜l6及第四弯月负透镜l7组成；所述第三弯月负透镜与第二双凸正透镜相互胶合成为双胶合透镜；所述第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第一双凸正透镜、第三弯月负透镜、第二双凸正透镜、第三双凸正透镜及第四弯月负透镜均由玻璃材料制成。
16.本实施例中，第一弯月负透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二弯月负透镜的其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第一双凸正透镜的物侧面与像侧面均为凸面；第三弯月负
透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二双凸正透镜的物侧面与像侧面为凸面；第三双凸正透镜的物侧面与像侧面均为凸面；第四弯月负透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。
17.本实施例中，所述光学系统的焦距为，所述第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第一双凸正透镜、第三弯月负透镜、第二双凸正透镜、第三双凸正透镜及第四弯月负透镜的焦距分别为、、、，、、，其中、、、、、、与满足以下比例：-6.0《/《-3.0，-3.0《/《-1.0，2.0《/《4.0，-3.0《/《-0.5，0.5《/《3.0，0.5《/《3.0，-3.0《/《-1.0。
18.本实施例中，所述第一弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≥50.0；所述第二弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≥50.0；所述第一双凸正透镜满足关系式：≥1.5，≤40.0；所述第三弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≤30.0；所述第二双凸正透镜满足关系式：≥1.5，≤70.0；所述第三双凸正透镜满足关系式：≥1.5，≥50.0；所述第四弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≤50.0；其中为折射率，为阿贝常数。
19.本实施例中，所述第二弯月负透镜、第三双凸正透镜以及第四弯月负透镜为非球面透镜。
20.非球面曲线方程表达式为：其中，z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；均为高次项系数。
21.本实施例中，所述光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：ttl/f≤9.2。
22.本实施例中，所述光学系统的f数《2.0。
23.本实施例中，所述第四弯月负透镜的后侧设有滤光片l8，所述滤光片的后侧设有保护玻璃l9。
24.本实施例的光学系统实现的技术指标如下：（1）焦距：effl=1.41mm；（2）光圈f=2.00；（3）视场角：2w≥190
°
；（4）成像圆直径大于φ5.6mm；（5）工作波段：可见光及近红外；（6）光学总长ttl≤13.0mm；（7）光学后截距bfl≥1.9mm。
25.为实现上述设计参数，本实施例的光学系统所采用的具体设计见下表1。
26.表1具体镜片参数表表2示出了本实施例的光学系统的各非球面透镜的非球面系数。
27.表2各非球面透镜的非球面系数本实施例光学系统实现了超广角、大孔径、昼夜共用设计，同时对轴上、轴外像差进行了良好的校正。
28.实施例二参考图5至图8一种昼夜共用光学透镜组，镜头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的第一弯月负透镜l1、第二弯月负透镜l2、第一双凸正透镜l3、第三弯月负透镜l4、第二双
凸正透镜l5、第三双凸正透镜l6及第四弯月负透镜l7组成；所述第三弯月负透镜与第二双凸正透镜相互胶合成为双胶合透镜；所述第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第一双凸正透镜、第三弯月负透镜、第二双凸正透镜、第三双凸正透镜及第四弯月负透镜均由玻璃材料制成。
29.本实施例中，第一弯月负透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二弯月负透镜的其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第一双凸正透镜的物侧面与像侧面均为凸面；第三弯月负透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二双凸正透镜的物侧面与像侧面为凸面；第三双凸正透镜的物侧面与像侧面均为凸面；第四弯月负透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。
30.本实施例中，所述光学系统的焦距为，所述第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第一双凸正透镜、第三弯月负透镜、第二双凸正透镜、第三双凸正透镜及第四弯月负透镜的焦距分别为、、、，、、，其中、、、、、、与满足以下比例：-6.0《/《-3.0，-3.0《/《-1.0，2.0《/《4.0，-3.0《/《-0.5，0.5《/《3.0，0.5《/《3.0，-3.0《/《-1.0。
31.本实施例中，所述第一弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≥50.0；所述第二弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≥50.0；所述第一双凸正透镜满足关系式：≥1.5，≤40.0；所述第三弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≤30.0；所述第二双凸正透镜满足关系式：≥1.5，≤70.0；所述第三双凸正透镜满足关系式：≥1.5，≥50.0；所述第四弯月负透镜满足关系式：≥1.5，≤50.0；其中为折射率，为阿贝常数。
32.本实施例中，所述第二弯月负透镜、第三双凸正透镜以及第四弯月负透镜为非球面透镜。
33.非球面曲线方程表达式为：其中，z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；均为高次项系数。
34.本实施例中，所述光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：ttl/f≤9.2。
35.本实施例中，所述光学系统的f数《2.0。
36.本实施例中，所述第四弯月负透镜的后侧设有滤光片，所述滤光片的后侧设有保护玻璃。
37.本实施例的光学系统实现的技术指标如下：（1）焦距：effl=1.41mm；（2）光圈f=2.0；（3）视场角：2w≥190
°
；（4）成像圆直径大于φ6mm；（5）工作波段：可见光与近红外；（6）光学总长ttl≤13.0mm；（7）光学后截距bfl≥1.89mm。
38.为实现上述设计参数，本实施例的光学系统所采用的具体设计见下表3。
39.表3具体镜片参数表表4示出了本实施例的光学系统的各非球面透镜的非球面系数。
40.表4 各非球面透镜的非球面系数本实施例的光学系统实现了超广角、大孔径、昼夜共用设计。同时对轴上、轴外像差进行了良好的校正。此外，本实施例对-40℃至105℃温度区间内的光学及结构稳定性进行了针对性的优化，使本发明具有了更优的复杂环境适应性。
41.以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的昼夜共用光学透镜组并不需要创造性的劳动，在不脱离本发
明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。