一种后视光学系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种后视光学系统，沿光线入射方向自左向右依次设置有光焦度为负的前镜组A、光焦度为正的后镜组B及位于前镜组A与后镜组B之间的固定光阑，所述前镜组A包括第一弯月负透镜、第二弯月负透镜和第一双凸正透镜，所述后镜组B包括第三弯月负透镜和第二双凸正透镜；本发明专利技术还涉及一种后视光学系统的工作方法。本发明专利技术结构合理、操作简便，系统整体可靠性更高，镜组的装配敏感度低、良率高，同时光学畸变低，解像力高。

A rear view optical system and its working method

【技术实现步骤摘要】
一种后视光学系统及其工作方法
本专利技术涉及一种后视光学系统及其工作方法。
技术介绍
车载后视镜头在车载监控系统中具有广泛的应用，为驾驶员提供诸如汽车后视影像、倒车辅助等功能。随着汽车行业的发展，对车载后视镜头的性能提出了更高的要求。现在市面上的后视镜头主要面临的问题有：1.光圈较小导致大视场角的边缘通光量不足，因此边缘成像不够清晰，成像质量差；2.常见的后视镜头一般采用5-6片的全玻璃透镜结构，镜头体型较大，重量较重，无法满足小型化的要求，制造成本较高；3.车载镜头工作环境复杂，特别是工作温度变化较大，要求镜头能在较大的工作温度范围内保证成像质量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供了一种后视光学系统及其工作方法，结构合理、操作简便，系统整体可靠性更高，镜组的装配敏感度低、良率高，同时光学畸变低，解像力高。本专利技术的技术方案是：一种后视光学系统，沿光线入射方向自左向右依次设置有光焦度为负的前镜组A、光焦度为正的后镜组B及位于前镜组A与后镜组B之间的固定光阑，所述前镜组A包括第一弯月负透镜、第二弯月负透镜和第一双凸正透镜，所述后镜组B包括第三弯月负透镜和第二双凸正透镜。进一步的，第三弯月负透镜和第二双凸正透镜组成非球面透镜胶合组。进一步的，沿光线入射方向，所述前镜组A与后镜组B之间的空气间隔为0.8mm；前镜组A与固定光阑之间的空气间隔为0.3mm；固定光阑与后镜组B之间的空气间隔为0.5mm。进一步的，沿光线入射方向，所述前镜组A中，第一弯月负透镜与第二弯月负透镜之间的空气间隔为0.4mm；第二弯月负透镜和第一双凸正透镜之间的空气间隔为5.5mm。进一步的，第一弯月负透镜、第二弯月负透镜为球面透镜，均由玻璃材质制成；第一双凸正透镜、第三弯月负透镜和第二双凸正透镜为非球面透镜，均由塑胶材料制成。进一步的，在第二双凸正透镜后端设置有成像面，在第二双凸正透镜与成像面之间设置有平板保护玻璃。进一步的，将光学系统的总焦距设定为f，将第一弯月负透镜的镜片焦距设定为f1，将第二弯月负透镜的镜片焦距设定为f2，将第一双凸正透镜的镜片焦距设定为f3，将第三弯月负透镜的镜片焦距设定为f4，将第二双凸正透镜的镜片焦距设定为f5，各镜片焦距关系如下：，。进一步的，将第一弯月负透镜的折射率设定为Nd1，将第二弯月负透镜的折射率设定为Nd2，将第一双凸正透镜的折射率设定为Nd3，将第三弯月负透镜的折射率设定为Nd4，将第二双凸正透镜的折射率设定为Nd5，各镜片的折射率满足一下关系：Nd1≥1.5；Nd2≥1.5；Nd3≥1.7；Nd4≥1.5；Nd5≥1.5。进一步的，将第一弯月负透镜的阿贝系数设定为Vd1，将第二弯月负透镜的阿贝系数设定为Vd2，将第一双凸正透镜的阿贝系数设定为Vd3，将第三弯月负透镜阿贝系数设定为Vd4，将第二双凸正透镜的阿贝系数设定为Vd5，各镜片的阿贝系数满足一下关系：Vd1≥45；Vd2≥50；Vd3≤25；Vd4≤25；Vd5≥50。本专利技术提供的另一种技术方案是，一种后视光学系统的工作方法，包括所述的后视光学系统：当光线入射时，光路顺序进入前镜组A、固定光阑以及后镜组B后进行成像，当光线经过前镜组A时，前镜组A的第一弯月负透镜具有较大的折射率与光焦度，保证系统具有较大视场，第二弯月负透镜采用非球面透镜，负责校正整个光学系统的畸变，第一双凸正透镜采用高折射率超高色散的玻璃，用于调整整个光学系统的高低温特性；当光线经过后镜组B时，具有中等折射率和超高色散的第三弯月负透镜有效矫正成像系统的色差和像散。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术采用2G3P的设计结构，相比于全玻璃设计，具有更小的体型与质量；系统整体可靠性更高，镜组的装配敏感度低、良率高，有较大的成本优势，有利于大规模生产；（2）通光口径较大，保证了边缘进光量，边缘成像质量提高；通过合理分配玻璃镜片与塑胶非球面透镜合理的光焦度，优化设计非球面透镜面型，有效校正整个光学系统的高级像差、色差，同时系统的光学畸变低，解像力高；（3）本专利技术具有良好的高低温特性，在按照本专利技术所提出的透镜组合、材料组合的前提下，本专利技术的镜头保证了-40℃~+85℃温度范围内镜头的最佳分辨率成像位置不变。为使得本专利技术的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细说明。附图说明图1是本专利技术实施例的光学结构示意图；图2是本专利技术实施例的可见光MTF曲线图；图3是本专利技术实施例的在低温-40℃下离焦曲线图；图4是本专利技术实施例的在高温+85℃下离焦曲线图；图5是本专利技术实施例的光学畸变曲线图；图中：100-前镜组A；110-第一弯月负透镜120-第二弯月负透镜；130-第一双凸正透镜；200-后镜组B；210-第三弯月负透镜；220-第二双凸正透镜；300-固定光阑；400-成像面；500-平板保护玻璃。具体实施方式如图1~5所示，一种后视光学系统，沿光线入射方向自左向右依次设置有光焦度为负的前镜组A、光焦度为正的后镜组B及位于前镜组A与后镜组B之间的固定光阑，所述前镜组A包括第一弯月负透镜、第二弯月负透镜和第一双凸正透镜，所述后镜组B包括第三弯月负透镜和第二双凸正透镜。前镜组A的负光焦度能矫正后镜组B的正光焦度像差。本实施例中，第三弯月负透镜和第二双凸正透镜组成非球面透镜胶合组。本实施例中，沿光线入射方向，所述前镜组A与后镜组B之间的空气间隔为0.8mm；前镜组A与固定光阑之间的空气间隔为0.3mm；固定光阑与后镜组B之间的空气间隔为0.5mm。本实施例中，沿光线入射方向，所述前镜组A中，第一弯月负透镜与第二弯月负透镜之间的空气间隔为0.4mm；第二弯月负透镜和第一双凸正透镜之间的空气间隔为5.5mm。本实施例中，第一弯月负透镜、第二弯月负透镜为球面透镜，均由玻璃材质制成；第一双凸正透镜、第三弯月负透镜和第二双凸正透镜为非球面透镜，均由塑胶材料制成。本实施例中，在第二双凸正透镜后端设置有成像面，在第二双凸正透镜与成像面之间设置有平板保护玻璃。本实施例中，将光学系统的总焦距设定为f，将第一弯月负透镜的镜片焦距设定为f1，将第二弯月负透镜的镜片焦距设定为f2，将第一双凸正透镜的镜片焦距设定为f3，将第三弯月负透镜的镜片焦距设定为f4，将第二双凸正透镜的镜片焦距设定为f5，各镜片焦距关系如下：，。本实施例中，将第一弯月负透镜的折射率设定为Nd1，将第二弯月负透镜的折射率设定为Nd2，将第一双凸正透镜的折射率设定为Nd3，将第三弯月负透镜的折射率设定为Nd4，将第二双凸正透镜的折射率设定为Nd5，各镜片的折射率满足一下关系：Nd1≥1.5；Nd2≥1.5；Nd3≥1.7；Nd4≥1.5；Nd5≥1.5。本实施例中，将第一弯月负透镜的阿贝系数设定为Vd1，将第二弯月负透镜的阿贝系数设定为Vd2，将第一双凸正透镜的阿贝系数设定为Vd3，将第三弯月负透镜阿贝系数设定为Vd4，将第二双凸正透镜的阿贝系数设定为Vd5，各镜片的阿贝系数满足一下关系：Vd1≥45；Vd2≥50；Vd3≤25；Vd4≤25；Vd5≥50。表1、具体镜片参数如下表本实施例采用了五片透镜作为示例，通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上空气间隔等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种后视光学系统，其特征在于：沿光线入射方向自左向右依次设置有光焦度为负的前镜组A、光焦度为正的后镜组B及位于前镜组A与后镜组B之间的固定光阑，所述前镜组A包括第一弯月负透镜、第二弯月负透镜和第一双凸正透镜，所述后镜组B包括第三弯月负透镜和第二双凸正透镜。

【技术特征摘要】
1.一种后视光学系统，其特征在于：沿光线入射方向自左向右依次设置有光焦度为负的前镜组A、光焦度为正的后镜组B及位于前镜组A与后镜组B之间的固定光阑，所述前镜组A包括第一弯月负透镜、第二弯月负透镜和第一双凸正透镜，所述后镜组B包括第三弯月负透镜和第二双凸正透镜。2.根据权利要求1所述的后视光学系统，其特征在于：第三弯月负透镜和第二双凸正透镜组成非球面透镜胶合组。3.根据权利要求2所述的后视光学系统，其特征在于：沿光线入射方向，所述前镜组A与后镜组B之间的空气间隔为0.8mm；前镜组A与固定光阑之间的空气间隔为0.3mm；固定光阑与后镜组B之间的空气间隔为0.5mm。4.根据权利要求3所述的后视光学系统，其特征在于：沿光线入射方向，所述前镜组A中，第一弯月负透镜与第二弯月负透镜之间的空气间隔为0.4mm；第二弯月负透镜和第一双凸正透镜之间的空气间隔为5.5mm。5.根据权利要求4所述的后视光学系统，其特征在于：第一弯月负透镜、第二弯月负透镜为球面透镜，均由玻璃材质制成；第一双凸正透镜、第三弯月负透镜和第二双凸正透镜为非球面透镜，均由塑胶材料制成。6.根据权利要求5所述的后视光学系统，其特征在于：在第二双凸正透镜后端设置有成像面，在第二双凸正透镜与成像面之间设置有平板保护玻璃。7.根据权利要求6所述的后视光学系统，其特征在于：将光学系统的总焦距设定为f，将第一弯月负透镜的镜片焦距设定为f1，将第二弯月负透镜的镜片焦距设定为f2，将第一双凸正透镜的镜片焦距设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰，冯科，黄杰，杨明亮，
申请(专利权)人：福建福光天瞳光学有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35