一种光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具的制作方法
- 国知局
- 2024-06-21 12:18:06
本发明涉及光学镜头,具体涉及一种光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具。
背景技术:
1、随着现代科技的不断发展,各种电子设备往往对内部组件的尺寸有着严格的要求。为了满足这种趋势,光学镜头也必须进行小型化设计,以适应这些设备紧凑的内部空间,更小的头部尺寸可以使得光学镜头整体更为紧凑,便于携带和操作,实现小型化光学镜头的要求。
2、另外光学镜头增大成像画面可以提供更广阔的视野,使得智能汽车乘员监测系统(oms)能够更全面地捕捉乘员的动态和静态信息,如姿态、表情、动作等。这对于提升乘员安全、优化驾驶体验以及实现更高级别的自动驾驶功能具有重要意义。
3、然而头部尺寸较小限制了光学镜头的设计空间。在一个较小的空间内,设计出一个能够增大成像画面且具备高质量成像的镜头是非常具有挑战性的。这涉及到如何在有限的空间内合理布局镜片等问题。
4、其次,光学镜头增大成像画面对光学镜头的光学性能要求更高。为了获得更大的成像画面,光学镜头需要具有更强的光线收集和聚焦能力。然而,随着成像画面尺寸的增大,光线的传播路径和折射角度也会发生变化,这可能导致光线的散射、畸变和色差等问题,从而影响成像质量。
5、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,也不必然会给出技术教导;在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、为了解决光学镜头在头部尺寸较小,成像画面较大时,难以同时实现大视场角和高像质等技术问题,本发明提出了一种光学总长≤18mm,头部尺寸较小、成像画面较大,大视场角,较小畸变和高像质的光学镜头,实现-40℃~85℃成像质量差异小的无热化的使用要求。
2、为了达到上述目的,本发明的技术方案如下:
3、本发明提供一种光学镜头,其包括:沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜;
4、所述第一透镜的物侧面为凸面,所述第一透镜的像侧面为凹面,所述第一透镜具有负光焦度;
5、所述第二透镜的物侧面为凹面,所述第二透镜的像侧面为凸面或凹面,所述第二透镜具有正光焦度或负光焦度;
6、所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第三透镜具有正光焦度;
7、所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第四透镜具有正光焦度;
8、所述第五透镜的物侧面为凸面或凹面,所述第五透镜的像侧面为凹面,所述第五透镜具有负光焦度;
9、所述第六透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第六透镜具有正光焦度;
10、所述第七透镜物侧面的中心区域向物方凸出,所述第七透镜物侧面的中心区域外延伸的外延区域相对于所述第七透镜物侧面的中心区域呈凹面结构;
11、所述第七透镜像侧面的中心区域向外延伸的外延区域向像方凸出,所述第七透镜像侧面的中心区域相对于所述外延区域呈凹面结构;
12、所述第七透镜具有正光焦度或负光焦度;
13、所述光学镜头的光学总长≤18mm;且所述光学镜头满足以下条件式:
14、0.12≤bfl/ttl≤0.17;
15、其中,bfl为所述第七透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离,ttl为所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离。
16、作为优选技术方案,所述第一透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为玻璃球面透镜,所述第七透镜为塑胶非球面透镜,所述第二透镜、所述第五透镜和所述第六透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。
17、作为优选技术方案,所述光学镜头满足以下条件式:
18、-2.2≤f1/f≤-1.35;
19、-2.8≤f2/f≤190;
20、1.9≤f3/f≤3.5;
21、2.1≤f4/f≤2.88;
22、-2.05≤f5/f≤-1.15;
23、1.05≤f6/f≤2.05;
24、-8≤f7/f≤165;
25、其中,f1为所述第一透镜的有效焦距,f2为所述第二透镜的有效焦距,f3为所述第三透镜的有效焦距,f4为所述第四透镜的有效焦距,f5为所述第五透镜的有效焦距,f6为所述第六透镜的有效焦距,f7为所述第七透镜的有效焦距,f为所述光学镜头的有效焦距。
26、作为优选技术方案,且所述光学镜头满足以下条件式:
27、55≤(fov×f)/h≤62;
28、其中,fov为所述光学镜头的最大视场角,h为所述最大视场角所对应的像高。
29、作为优选技术方案,所述光学镜头满足以下条件式:
30、0.92≤bfl/f≤1.25;
31、其中,f为所述光学镜头的有效焦距。
32、作为优选技术方案,所述光学镜头满足以下条件式:
33、1.71≤nd1≤2.01;
34、1.51≤nd2≤1.77;
35、1.91≤nd3≤2.05;
36、1.51≤nd4≤1.63;
37、1.62≤nd5≤1.95;
38、1.51≤nd6≤1.65;
39、1.51≤nd7≤1.67;
40、其中,nd1为所述第一透镜的折射率,nd2为所述第二透镜的折射率,nd3为所述第三透镜的折射率,nd4为所述第四透镜的折射率,nd5为所述第五透镜的折射率,nd6为所述第六透镜的折射率,nd7为所述第七透镜的折射率。
41、作为优选技术方案,所述光学镜头满足以下条件式:
42、38≤vd1≤53;
43、43≤vd2≤59;
44、24.2≤vd3≤33.7;
45、61≤vd4≤73;
46、16.5≤vd5≤26.5;
47、51≤vd6≤71;
48、22.1≤vd7≤61;
49、其中,vd1为所述第一透镜的阿贝数,vd2为所述第二透镜的阿贝数,vd3为所述第三透镜的阿贝数,vd4为所述第四透镜的阿贝数,vd5为所述第五透镜的阿贝数,vd6为所述第六透镜的阿贝数,vd7为所述第七透镜的阿贝数。
50、作为优选技术方案,包括:光阑,所述光阑设置于所述第三透镜和所述第四透镜之间或设置于所述第四透镜和所述第五透镜之间。
51、另一方面,本发明提供一种摄像装置,其包括:电子感光元件及如上所述的光学镜头。
52、再一方面,本发明提供一种驾驶工具,其包括:如上所述的摄像装置,所述驾驶工具为车辆、船舶、飞机或无人机。
53、本发明提供的一种光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具,具有以下有益效果:
54、1)本发明的光学镜头头部尺寸较小,成像画面较大,同时具有大视场角和高像质等特点;
55、2)本发明通过光学镜头中各透镜结构的优化设计,尤其针对第七透镜的改良,使得所述光学镜头具有光学总长≤18mm,且所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离为ttl,bfl与ttl满足条件式:0.12≤bfl/ttl≤0.17(bfl为所述第七透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离,ttl为所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离);
56、如此使得,本发明的光学镜头具有头部尺寸较小,小口径的小型化特点。且还具有成像画面较大,大视场角,较小畸变和高像质等特点,实现-40℃~85℃成像质量差异小的无热化的使用要求;
57、3)所述光学镜头的最大视场角为fov,所述光学镜头的有效焦距为f,所述最大视场角所对应的像高为h,fov、f和h满足条件式:55≤(fov×f)/h≤62;实现在相同像高下,最大视场角较大,带来更宽广的视野、减少盲区、提高安全性和监控效果;
58、4)所述第一透镜的有效焦距为f1,所述第二透镜的有效焦距为f2,所述第三透镜的有效焦距为f3,所述第四透镜的有效焦距为f4,所述第五透镜的有效焦距为f5,所述第六透镜的有效焦距为f6,所述第七透镜的有效焦距为f7,所述光学镜头的有效焦距为f,其中:-2.2≤f1/f≤-1.35;-2.8≤f2/f≤190;1.9≤f3/f≤3.5;2.1≤f4/f≤2.88;-2.05≤f5/f≤-1.15;1.05≤f6/f≤2.05;-8≤f7/f≤165,焦距搭配,实现了光学镜头的视场角大于150度,同时使得光学镜头具有头部尺寸小,大视场角,体积小,高像质,成像画面大等特点;
59、5)所述第六透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离为bfl,bfl与f满足条件式:0.92≤bfl/f≤1.25,实现了所述光学镜头的后焦距与高像素芯片相匹配,具有良好的组装性;
60、6)所述第一透镜的折射率为nd1,所述第二透镜的折射率为nd2,所述第三透镜的折射率为nd3,所述第四透镜的折射率为nd4,所述第五透镜的折射率为nd5,所述第六透镜的折射率为nd6,所述第七透镜的折射率为nd7,其中:1.71≤nd1≤2.01;1.51≤nd2≤1.77;1.91≤nd3≤2.05;1.51≤nd4≤1.63;1.62≤nd5≤1.95;1.51≤nd6≤1.65;1.51≤nd7≤1.67,实现了光学镜头校正像差的功能,能够显著提高图像的清晰度和质量,提升了图像质量;
61、7)所述第一透镜的阿贝数为vd1,所述第二透镜的阿贝数为vd2,所述第三透镜的阿贝数为vd3,所述第四透镜的阿贝数为vd4,所述第五透镜的阿贝数为vd5,所述第六透镜的阿贝数为vd6,所述第七透镜的阿贝数为vd7,其中:38≤vd1≤53;43≤vd2≤59;24.2≤vd3≤33.7;61≤vd4≤73;16.5≤vd5≤26.5;51≤vd6≤71;22.1≤vd7≤61,实现了光学镜头校正色差的功能,能够显著提高图像的色彩准确性和清晰度,提升了图像质量。
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