本发明涉及一种适用于前双目摄像头模组的广角光学系统。
背景技术:
1、摄像机传感器测距也就是利用摄像机对前方物体进行拍摄图像,通过一些特定的图像算法,对拍摄到的带有检测物体的图像进行分析,最终得到障碍物的深度距离等信息,与其他测距传感器技术相比,摄像机传感器的技术开发比较成熟,首先是其整个过程算法成本低,并且其不需要发射信号,拍摄物体就可以,所以外界的干扰(车辆之间、电子设备之间)对其测距影响不大。
2、车载双目摄像模组共由2个双目立体摄像头组成,其镜头光轴之间的距离大概在22~25cm左右,探测的有效距离大约为120mm,摄像头的视场角大约在50°左右。该双目摄像头可完成3d立体识别功能,可以完成目标跟踪、位置预测并且配合毫米波雷达实现目标速度的检测。目前车载双目摄像模组存在的主要问题是视场角较小、成本较高、系统复杂、产品小型化困难等。
技术实现思路
1、鉴于现有技术的不足,本发明提供一种适用于前双目摄像头模组的超广角光学系统。在实现广角120°清晰成像的同时,具有较小的外形尺寸、较高的环境稳定性。
2、本发明解决技术问题所采用的方案是,一种适用于前双目摄像头模组的广角光学系统:所述光学系统由沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜以及第六透镜组成,所述第四透镜与第五透镜胶合成胶合透镜组。
3、进一步的,所述第一透镜为弯月凹负透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第二透镜为双凹负透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;第三透镜为双凸正透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;第四透镜为弯月凹负透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第五透镜为双凸正透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;第六透镜为双凸正透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。
4、进一步的,所述第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜为玻璃球面透镜,所述第一透镜、第六透镜为玻璃非球面透镜。
5、进一步的,所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为:2.0~2.5mm;所述第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为:3.0~3.5mm;所述第三透镜与光阑的空气间隔为:0.5~1.0mm;所述光阑与第四透镜的空气间隔为:0.1~0.5mm;所述第五透镜与第六透镜的空气间隔为:0.1~0.5mm。
6、进一步的,所述第一透镜满足关系式:1.6≤nd≤1.9,vd≤50.0;所述第二透镜满足关系式:1.4≤nd≤1.7,vd≥50.0;所述第三透镜满足关系式:1.7≤nd≤2.0,vd≤50.0;所述第四透镜满足关系式:1.7≤nd≤2.0,vd≤50.0;所述第五透镜满足关系式:1.5≤nd≤1.8,vd≥50.0;所述第六透镜满足关系式:1.5≤nd≤1.8,vd≥50.0;其中nd为折射率,vd为阿贝常数。
7、进一步的,所述光学系统的焦距为f,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6,其中f1、f2、f3、f4、f5、f6与f满足以下比例:-2.0<f1/f<-1.0,-3.0<f2/f<-2.0,1.0<f3/f<2.0,-2.0<f4/f<-1.0,1.0<f5/f<2.0,2.0<f6/f<3.0。
8、进一步的,所述第一透镜、第六透镜的非球面透镜曲线方程表达式为:
9、
10、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;α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8均为高次项系数。
11、进一步的,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≤6.0。
12、进一步的,所述光学系统的像高h与光学系统的焦距f之间满足:h/f≤1.0。
13、进一步的,光学系统的f数≤1.5
14、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
15、1、该镜头对物体的成像角度大于120度,同时具较高的成像清晰度、大的通光口径、较低的公差敏感度和较好的高低温稳定性等优点同时,能够更加全面地对车前景象进行监控;
16、2、通过合理的搭配各光学透镜,使得系统结构紧凑合理,降低整体体积,易于装配,公差敏感度低,更适合大规模高良率生产;
17、3、采用全玻璃透镜结构,能够在高温和低温时对焦面位移做出较好的补偿,具备较高的复杂环境适应性;
18、4、校正了各轴向色差、垂轴色差以及高阶色差,保证成像系统在大角度时也能具有较高的成像质量。
1.一种适用于前双目摄像头模组的广角光学系统,其特征在于:所述光学系统由沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜以及第六透镜组成,所述第四透镜与第五透镜胶合成胶合透镜组。
2.根据权利要求1所述的广角光学系统,其特征在于:所述第一透镜为弯月凹负透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第二透镜为双凹负透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;第三透镜为双凸正透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;第四透镜为弯月凹负透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第五透镜为双凸正透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;第六透镜为双凸正透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。
3.根据权利要求1所述的广角光学系统,其特征在于:所述第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜为玻璃球面透镜,所述第一透镜、第六透镜为玻璃非球面透镜。
4.根据权利要求1所述的广角光学系统,其特征在于:所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为:2.0~2.5mm;所述第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为:3.0~3.5mm;所述第三透镜与光阑的空气间隔为:0.5~1.0mm;所述光阑与第四透镜的空气间隔为:0.1~0.5mm;所述第五透镜与第六透镜的空气间隔为:0.1~0.5mm。
5.根据权利要求1所述的广角光学系统,其特征在于:所述第一透镜满足关系式:1.6≤nd≤1.9,vd≤50.0;所述第二透镜满足关系式:1.4≤nd≤1.7,vd≥50.0;所述第三透镜满足关系式:1.7≤nd≤2.0,vd≤50.0;所述第四透镜满足关系式:1.7≤nd≤2.0,vd≤50.0;所述第五透镜满足关系式:1.5≤nd≤1.8,vd≥50.0;所述第六透镜满足关系式:1.5≤nd≤1.8,vd≥50.0;其中nd为折射率,vd为阿贝常数。
6.根据权利要求1所述的广角光学系统,其特征在于:所述光学系统的焦距为f,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6,其中f1、f2、f3、f4、f5、f6与f满足以下比例:-2.0<f1/f<-1.0,-3.0<f2/f<-2.0,1.0<f3/f<2.0,-2.0<f4/f<-1.0,1.0<f5/f<2.0,2.0<f6/f<3.0。
7.根据权利要求1所述的广角光学系统,其特征在于:所述第一透镜、第六透镜的非球面透镜曲线方程表达式为:
8.根据权利要求1所述的广角光学系统,其特征在于: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≤6.0。
9.根据权利要求1所述的广角光学系统,其特征在于:所述光学系统的像高h与光学系统的焦距f之间满足:h/f≤1.0。
10.根据权利要求1所述的广角光学系统,其特征在于:光学系统的f数≤1.5。
