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1.本实用新型涉及一种光学系统及其应用的摄像模组,尤其是一种高像素大靶面大光圈广角前视光学系统及其应用的摄像模组。
背景技术:2.目前汽车自动驾驶领域异常火热,相关应用于系统测距的成像光学系统需求越来越多。对于广角镜头而言,随着角度的增加,周边畸变的压缩导致镜头在周边视场的像素密度越来越小,镜头周边视场的物体探测距离不断缩小。为解决上述问题,目前多数厂商提出不同的方案,但均存在结构复杂,成本较高的缺陷。
技术实现要素:3.为克服现有光学系统存在结构复杂,成本较高的问题,本实用新型实施例一方面提供了一种高像素大靶面大光圈广角前视光学系统。
4.一种高像素大靶面大光圈广角前视光学系统,沿光轴从物面到像面依次包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、以及第七透镜;
5.第一透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
6.第二透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
7.第三透镜的物面侧为平面或凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
8.第四透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
9.第五透镜和第六透镜相互胶合形成组合透镜,其光焦度为正;
10.第七透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正。
11.另一方面,本实用新型实施例还提供了一种摄像模组。
12.一种摄像模组,至少包括光学镜头,光学镜头内安装有上述所述的高像素大靶面大光圈广角前视光学系统。
13.本实用新型实施例之光学系统和摄像模组,主要由7枚透镜构成,镜片枚数合理,结构简单,具有成本低、易加工等传统优势。同时,采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,优化像差,具有优秀的温度特性(-40℃~+105℃),可满足8百万像素以上芯片的使用。另外,还具有优秀的畸变矫正特性,使本实用新型的整体像素密度均匀,提高了周边视场的物体探测距离。再次,本实用新型还具有大靶面、大光圈、高解析力、高可靠性、温度特性优秀等良好性能,可用于汽车前视广角近距离物体探测。
附图说明:
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本实用新型镜头光学系统或摄像模组实施例的结构示意图一;
16.图2是本实用新型镜头光学系统或摄像模组实施例的相对照度曲线图;
17.图3是本实用新型镜头光学系统或摄像模组实施例的cra曲线图;
18.图4是本实用新型镜头光学系统或摄像模组实施例的ray fan曲线图。
具体实施方式:
19.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
20.当本实用新型实施例提及“第一”、“第二”等序数词时,除非根据上下文其确实表达顺序之意,应当理解为仅仅是起区分之用。
21.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.一种高像素大靶面大光圈广角前视光学系统,沿光轴从物面到像面依次包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、以及第七透镜。
23.第一透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
24.第二透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
25.第三透镜的物面侧为平面或凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
26.第四透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
27.第五透镜和第六透镜相互胶合形成组合透镜,其光焦度为正;
28.第七透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正。
29.本实用新型实施例之光学系统和摄像模组,主要由7枚透镜构成,镜片枚数合理,结构简单,具有成本低、易加工等传统优势。同时,采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,优化像差,具有优秀的温度特性(-40℃~+105℃),可满足8百万像素以上芯片的使用。另外,还具有优秀的畸变矫正特性,使本实用新型的整体像素密度均匀,提高了周边视场的物体探测距离。再次,本实用新型还具有大靶面、大光圈、高解析力、高可靠性、温度特性优秀等良好性能,可用于汽车前视广角近距离物体探测。
30.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,该光学系统满足如下条件:
31.∣f2/f7∣<0.95;
32.f4/f>2;
33.f7/f>4;
34.其中,f为整个光学系统的焦距,f2为第二透镜的焦距,f4为第四透镜的焦距,f7为第七透镜的焦距。采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,优化像差,具有优秀的温度特性(-40℃~+105℃),可满足8百万像素以上芯片的使用。另外,还具有优秀的畸变矫正特性,使本实用新型的整体像素密度均匀,提高了周边视场的物体探测距离。再次,本实用新
型还具有大靶面、大光圈、高解析力、高可靠性、温度特性优秀等良好性能。
35.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,第二透镜的焦距f2与第七透镜的焦距f7的比值满足以下条件:∣f2/f7∣<0.95。结构简单,可保证良好的光学性能。
36.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,第四透镜的焦距f4与系统焦距f的比值满足以下条件:f4/f>2。结构简单,可保证良好的光学性能。
37.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,第七透镜的焦距f7与系统焦距f的比值满足以下条件:f7/f>4。结构简单,可保证良好的光学性能。
38.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,第一透镜的材料折射率nd1、材料阿贝常数vd1、硬度hk1满足:1.69《nd1《2.1,28《vd1《57,hk1》650。结构简单,可保证良好的光学性能。
39.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,第五透镜的材料折射率nd5、材料阿贝常数vd5满足:1.48≤nd5≤1.65,63≤vd5。结构简单,可保证良好的光学性能。
40.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,第五透镜的材料阿贝常数vd5与第六透镜的材料阿贝常数vd6满足:|vd5-vd6|》16。结构简单,可保证良好的光学性能。
41.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,第七透镜的材料折射率nd7、材料阿贝常数vd7满足:1.42《nd7《1.65,61《vd7《95。结构简单,可保证良好的光学性能。
42.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,光学系统的水平方向视场角hfov满足:100
°
<hfov<130
°
。结构简单,可保证良好的光学性能。
43.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,光学系统的光学总长ttl与系统焦距f的比值满足:ttl/f》7。结构简单,可保证良好的光学性能。
44.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,光学系统的光阑设置在第三透镜与第四透镜之间,靠近第四透镜一侧,用来调节光束的强度。
45.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,第一透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜均为玻璃透镜,可保证镜头长期信赖性及其使用寿命,保证算法准确。
46.进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,第二透镜、第四透镜、第七透镜均为玻璃非球面透镜。采用玻璃加玻璃非球面的光学构型,合理选择玻璃非球面位置,优化镜头像差。
47.又进一步地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,如图1所示,光学系统的有效焦距f=3.6mm,光阑指数f/no=1.6,水平方向视场角hfov=122
°
,光学总长ttl=30.6mm。具体地,本光学系统的各项基本参数如下表所示:
s330.0603.8e-03-3.8e-042.3e-05-1.2e-064.2e-08-6.5e-10s4-1.1005.5e-03-4.3e-042.6e-05-2.3e-061.6e-07-6.3e-09s86.8305.6e-047.4e-07-1.3e-067.9e-08-3.5e-090s92.7106.9e-047.3e-06-4.0e-073.0e-08-1.4e-090s1300-2.1e-03-2.8e-044.9e-05-8.3e-066.8e-07-2.7e-08s14-2.210-2.0e-04-2.2e-043.4e-05-4.5e-063.2e-07-1.2e-08
55.从图2至图4中可以看出,本实施例之光学系统,具有优秀的温度特性(-40℃~+105℃),可满足8百万像素以上芯片的使用。另外,还具有优秀的畸变矫正特性,使本实用新型的整体像素密度均匀,提高了周边视场的物体探测距离。再次,本实用新型还具有大靶面、大光圈、高解析力、高可靠性、温度特性优秀等良好性能。
56.一种摄像模组,至少包括光学镜头,光学镜头内安装有上述所述的高像素大靶面大光圈广角前视光学系统。
57.本实用新型实施例之光学系统和摄像模组,主要由7枚透镜构成,镜片枚数合理,结构简单,具有成本低、易加工等传统优势。同时,采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,优化像差,具有优秀的温度特性(-40℃~+105℃),可满足8百万像素以上芯片的使用。另外,还具有优秀的畸变矫正特性,使本实用新型的整体像素密度均匀,提高了周边视场的物体探测距离。再次,本实用新型还具有大靶面、大光圈、高解析力、高可靠性、温度特性优秀等良好性能,可用于汽车前视广角近距离物体探测。
58.如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式,并不认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。凡与本实用新型的方法、结构等近似、雷同,或是对于本实用新型构思前提下做出若干技术推演或替换,都应当视为本实用新型的保护范围。