一种车内监控镜头的制作方法

本发明涉及光学成像镜头，具体涉及一种车内监控镜头。

背景技术：

1、车内监控镜头主要用于汽车行驶过程中的车内安全实时监控。中国专利文献cn215895097u公开了一种短焦车载车内监控镜头，其从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜及第六透镜，第一透镜至第六透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；第一透镜具负屈光率，第二透镜具负屈光率，第三透镜具正屈光率，第四透镜具负屈光率，第五透镜具正屈光率，第六透镜具正屈光率。

2、上述车内监控镜头的缺陷在于：光学系统第一镜片前表面中心到像面的距离过大，镜片过多，使得镜头整体成本及重量过高，且安装使用具有局限性。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的是提出一种车内监控镜头，来解决以上背景技术部分提到的问题。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种车内监控镜头，包括沿光轴从物侧指向像侧的方向依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，其中：

4、所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜具有正屈光度；

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凹面，所述第二透镜具有负屈光度；

6、所述第三透镜的物侧面为凹面，所述第三透镜的像侧面为凸面，所述第三透镜具有正屈光度；

7、所述第四透镜的物侧面为凸面，所述第四透镜的像侧面为凹面，所述第四透镜具有正屈光度。

8、该实施例的有益效果为：通过合理的分配各个镜片屈光度、优化各个镜片的面型、厚度及镜片间的距离，使镜头具有良好的成像质量，采用四片式设计，镜片数量少，结构简单，体积小巧紧凑，安装使用方便，并且可节约镜头成本。

9、进一步的，所述第一透镜的像侧面为平面。

10、该实施例的有益效果为：第一透镜的像侧面为平面可以显著提高光学系统的装配精度，降低结构件复杂度，避免第一透镜的像侧面挖台阶增加成本，或者镜片与镜片直接乘靠造成落灰，划伤镜片，镜片倾斜等现象。

11、进一步的，所述镜头光学系统满足如下关系式：200≤dfov*f≤300；

12、其中，dfov为最大视场角度，单位为度；f为光学系统的总焦距，单位为毫米。

13、该实施例的有益效果为：为了解决现有技术中镜头监控视场角偏大或者偏小，无法匹配当前特定的视场角度需求的问题，通过设定200≤dfov*f≤300，使得本发明的镜头光学系统的最大视场角满足实际使用需求，避免过小的视场监测范围过小，避免过大的视场造成镜头成像面取区域的浪费，导致像面像素占比减小。

14、进一步的，所述镜头光学系统的视场角与对应的成像圈直径满足如下关系式：

15、8.6≤dfov/d≤14.6、8.7≤hfov/h≤14.7、8.8≤vfov/v≤14.8；

16、其中，d为传感器的对角尺寸、h为传感器的水平尺寸、v为传感器的垂直尺寸，单位均为毫米；

17、dfov为光学系统对应d成像圈下的物方视场角度，单位为度；

18、hfov为光学系统对应h成像圈下的物方视场角度，单位为度；

19、vfov为光学系统对应v成像圈下的物方视场角度，单位为度。

20、该实施例的有益效果为：根据视场角、传感器尺寸等几何参数要求，通过计算得到焦距的理论值。通过初始结构进行缩放，控制光学系统的焦距到目标值，在此基础上放开焦距控制，进而控制光学系统的视场角到目标值，使得光学系统的视场角满足特定要求，使得光学系统的在d、h、v成像圈直径对应的物方视场角满足特定要求。

21、进一步的，所述镜头光学系统的后截距与光学系统的半像高满足如下关系式：0.7≤bfl/y’≤1.3；

22、其中，bfl为光学系统的后截距，y’为光学系统的半像高。

23、该实施例的有益效果为：为了解决现有技术中镜头后截距较长，导致镜头与底座的接触点距离底座端点距离较长，不利于温漂的问题，通过设定0.7≤bfl/y’≤1.3，由此使得本发明的镜头具有较小的后截距尺寸，通过控制光学系统的后截距，尽可能将其压短，同时选取长度较短的底座，从而提高光学系统的温漂性能，有利于显著改善本发明镜头的温漂表现性能。

24、进一步的，所述镜头光学系统的总长与光学系统的半像高满足如下关系式：3≤ttl/y’≤4；

25、其中，ttl为光学系统的总长，y’为光学系统的半像高。

26、该实施例的有益效果为：通过设定3≤ttl/y’≤4，有利于减小光学相的总长，实现紧凑型小型化的结构设计需求，减小镜头空间占用体积，易于集成。

27、进一步的，所述第一透镜和所述第二透镜的曲率半径满足以下关系：|l1r2|≥200、1≤l2r2≤5；

28、其中，l1r2为第一透镜的像侧面曲率半径，l2r2为第二透镜的像侧面曲率半径。

29、该实施例的有益效果为：为了解决现有技术中镜头相对光学畸变较大，拍摄物体变形严重，不利于观察的问题，通过设定|l1r2|≥200、1≤l2r2≤5，使得第一透镜的像侧面、第二透镜的像侧面产生负畸变补偿光学系统其它表面的畸变，控制光学系统的剩余畸变在比较小的数值，使得光学系统总畸变较小，从而获得拍摄物体变形小的视频图像。

30、进一步的，所述第四透镜的曲率半径和所述镜头光学系统最大cra满足以下关系：

31、4.5≤l4r2≤9、16°≤cra≤23°。

32、其中，l4r2为第四透镜的像侧面曲率半径，cra为成像视场范围内的最大cra角度。

33、该实施例的有益效果为：为了解决现有技术中镜头cra主光线角度偏小，无法与传感器的最大cra主光线角度相匹配的问题，通过设定4.5≤l4r2≤9、16°≤cra≤23°，通过控制光学系统最后一个表面的出射角度，使得边缘视场在像面的入射角与传感器规格书中的最大入射角度相匹配，使得光学系统在全视场内的最大cra主光线角度与传感器的最大主光线角度相匹配，提高边缘光线入射能力，提高光线能量使用率，避免视频图像出现偏色现象。

34、进一步的，

35、所述第一透镜的焦距f1与镜头整体焦距f的比值的绝对值满足如下关系式：0.6≤|f1/f|≤1.13；

36、所述第二透镜的焦距f2与镜头整体焦距f的比值的绝对值满足如下关系式：0.55≤|f2/f|≤0.95；

37、所述第三透镜的焦距f3与镜头整体焦距f的比值的绝对值满足如下关系式：1≤|f3/f|≤1.6；

38、所述第四透镜的焦距f4与镜头整体焦距f的比值的绝对值满足如下关系式：2.5≤|f4/f|≤7；

39、该实施例的有益效果为：通过合理分配系统各个透镜的光焦度，提升光学系统的成像性能。

40、进一步的，

41、所述第一透镜的折射率n1满足如下关系式：1.93≤n1≤2.33；

42、所述第一透镜的色散系数v1满足如下关系式：22≤v1≤32；

43、所述第二透镜的折射率n1满足如下关系式：1.55≤n1≤1.95；

44、所述第二透镜的色散系数v1满足如下关系式：30≤v1≤40；

45、所述第三透镜的折射率n1满足如下关系式：1.85≤n1≤2.25；

46、所述第三透镜的色散系数v1满足如下关系式：23≤v1≤33；

47、所述第四透镜的折射率n1满足如下关系式：1.62≤n1≤2.25；

48、所述第四透镜的色散系数v1满足如下关系式：17≤v1≤47。

49、该实施例的有益效果为：通过合理分配系统各个透镜的折射率和色散系数，提升光学系统的成像性能。