一种车载变焦光学系统技术方案

本发明专利技术涉及光学系统技术领域，具体是一种车载变焦光学系统。其沿光轴从物侧至像侧依序包括第一镜组、光阑、第二镜组和第三镜组，第一镜组和第三镜组均为固定镜组，第二镜组沿光轴在第一镜组和第三镜组之间移动；第一镜组包括第一透镜和第二透镜，第一透镜具有负折射力；第二透镜具有正折射力，物侧面为凸面，像侧面为凸面；第二镜组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜，第三透镜具有正折射力，物侧面为凸面；第四透镜为胶合透镜，物侧面为凸面，胶合面为凸面；第五透镜具有负折射力，物侧面为凸面；第三镜组包括第六透镜，第六透镜具有折射力。本发明专利技术光学系统可以适应宽温度范围，可以实现广角拍摄和长焦拍摄的转换，可以有效提升照度，改善畸变。善畸变。善畸变。

【技术实现步骤摘要】
一种车载变焦光学系统


[0001]本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及一种车载变焦光学系统。

技术介绍

[0002]近些年智能系统的快速发展，光学镜头作为视觉识别的重要部件，其可靠性和光学性能越来越重要。目前光学镜头对于镜头的体积要求越来越严格，更小体积的镜头要求保证具有良好的光学性能。并且为了适应在实际应用的复杂环境，常规的车载镜头一般使用在体积上会较大一些，并且一般是较为定焦镜头。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种车载变焦光学系统，其解决了光学镜头体积较大的问题。本专利技术采用非球球面和塑料镜片实现镜头镜头的小型化，并且镜头具有较小的温漂范围，实现镜头在复杂环境中的应用。具有变焦的特点，相比定焦镜头具有更加灵活拍摄范围。本专利技术光学系统能够适应宽温度范围下的高性能工作。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0005]本专利技术实施例提供一种车载变焦光学系统，沿光轴从物侧至像侧依序包括第一镜组、光阑、第二镜组和第三镜组，所述第一镜组和所述第三镜组均为固定镜组，所述第二镜组沿所述光轴在所述第一镜组和所述第三镜组之间移动；所述第一镜组包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜具有负折射力；所述第二透镜具有正折射力，物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第二镜组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜，所述第三透镜具有正折射力，物侧面为凸面；所述第四透镜为胶合透镜，物侧面为凸面，胶合面为凸面；所述第五透镜具有负折射力，物侧面为凸面；所述第三镜组包括第六透镜，所述第六透镜具有折射力。
[0006]进一步地，所述光学系统满足以下公式：
[0007]‑
5<F2/F5<0
[0008]5<F2/F3<8
[0009]EFLT/EFLW>1.5
[0010]其中，F2为第二透镜的焦距；F3为第三透镜的焦距；F5为第五透镜的焦距；EFLT为光学系统在长焦位置时的焦距；EFLW为光学系统在广角位置时的焦距。满足上述条件可以实现较小的温漂范围，并且实现镜头变焦拍摄。
[0011]进一步地，所述光学系统满足以下关系式：
[0012]0.5>CTT/CTW>0.4
[0013]其中，CTT为光学系统处于长焦状态时，第一镜组和第二镜组在光轴上的距离；CTW为光学系统处于广角状态时，第一镜组和第二镜组在光轴上的距离。满足上述条件后可以实现光学变焦拍摄的功能。
[0014]进一步地，所述光学系统满足以下关系式：
[0015]1<(R3+R4)/F2<51
[0016]其中，R3为第二透镜的物侧面曲率半径；R4为第二透镜的像侧面曲率半径，F2为第二透镜的焦距。满足上述条件后可以有效的改善光学畸变的影响。
[0017]进一步地，所述光学系统满足以下关系式：
[0018]‑
1.5<EFL1/EFL2<0
[0019]其中，EFL1为第一镜组的有效焦距，EFL2为第二镜组的有效焦距。满足上述条件后可以实现光学系统变焦拍摄，并且可以有效的改善光学系统的体积。
[0020]进一步地，所述光学系统满足以下关系式：
[0021]R5/F3<1
[0022]其中，R5为第三透镜物侧面的曲率半径；F3为第三透镜的焦距。
[0023]满足上述条件后可以实现镜头对于镜头照度的提升。
[0024]进一步地，所述光学系统满足以下关系式：
[0025]0.8<(RL1+RL2+RL3)/(RL1
‑
RL2
‑
RL3)<2.1
[0026]其中，RL1为胶合透镜的物侧表面的曲率半径，RL2为胶合透镜的胶合表面曲率半径，RL3为胶合透镜的像侧表面的曲率半径。满足上述条件后可以有效的提升光学性能，减小畸变的影响
[0027]进一步地，所述光学系统满足以下关系式：
[0028](IND6
‑
1)*100/VB6≤1.5
[0029]其中，IND6为第五透镜的折射率，VB6为第五透镜的色散系数。满足上述条件后可以有效的改善温漂的影响。
[0030]进一步地，所述光学系统满足以下关系式：
[0031]‑
0.37≤SAG5/CT5≤0.2
[0032]其中，SAG5为第五透镜的像侧面边缘位置在光轴上的矢量高度；CT5为第五透镜的镜片中心厚度。满足上述条件后可以有效的改善光学畸变的影响，并且在符合该范围后可以有效减小温漂的影响。
[0033]进一步地，光学系统中至少一个透镜的物侧面或像侧面采用非球面，其中非球面系数满足如下方程：
[0034]Z＝cy2/[1+{1－(1+k)c2y2}
1/2
]+A4y4+A6y6+A8y8A10y
10
+A12y
12
+A14y
14
+A16y
16
[0035]其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数。
[0036]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种车载变焦光学系统，通过调整镜片的焦距和镜片的形状，可以提升光学系统在复杂变化的环境下稳定工作的性能，具有良好的温漂效果，并且可以有效的改善畸变的影响，提升镜头的照度。本专利技术中使用的镜片搭配可以有效的减小镜头的体积，让镜头更加小巧，可以通过移动第二镜组实现镜头广角拍摄和长焦拍摄。
[0037]本专利技术的光学系统可以适应宽温度范围，并且可以实现广角拍摄和长焦拍摄的转换，可以有效提升照度，改善畸变，提升解析力性能。相比以往的光学系统具有小型化，工作稳定等优点。本专利技术可以应用到汽车、无人机、智能机器人或者其他需要小型光学镜头的设备上。
附图说明
[0038]图1示出了本专利技术实施例1中的车载变焦光学系统处于广角状态的结构示意图；
[0039]图2示出了本专利技术实施例1中的车载变焦光学系统处于长焦状态的结构示意图；
[0040]图3A、图3B和图3C分别示出了本专利技术实施例1的车载变焦光学系统的畸变曲线、照度曲线和不同温度下中心场曲曲线；
[0041]图4示出了本专利技术实施例2中的车载变焦光学系统处于广角状态结构示意图；
[0042]图5示出了本专利技术实施例2中的车载变焦光学系统处于长焦状态的结构示意图；
[0043]图6A、图6B和图6C分别示出了本专利技术实施例2的车载变焦光学系统的畸变曲线、照度曲线和不同温度下中心场曲曲线；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载变焦光学系统，其特征在于：沿光轴从物侧至像侧依序包括第一镜组、光阑、第二镜组和第三镜组，所述第一镜组和所述第三镜组均为固定镜组，所述第二镜组沿所述光轴在所述第一镜组和所述第三镜组之间移动；所述第一镜组包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜具有负折射力；所述第二透镜具有正折射力，物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第二镜组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜，所述第三透镜具有正折射力，物侧面为凸面；所述第四透镜为胶合透镜，物侧面为凸面，胶合面为凸面；所述第五透镜具有负折射力，物侧面为凸面；所述第三镜组包括第六透镜，所述第六透镜具有折射力。2.根据权利要求1所述的车载变焦光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下公式：
‑
5<F2/F5<05<F2/F3<8EFLT/EFLW>1.5其中，F2为第二透镜的焦距；F3为第三透镜的焦距；F5为第五透镜的焦距；EFLT为光学系统处于长焦状态时的焦距；EFLW为光学系统处于广角状态时的焦距。3.根据权利要求1所述的车载变焦光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下关系式：0.5>CTT/CTW>0.4其中，CTT为光学系统处于长焦状态时，第一镜组和第二镜组在光轴上的距离；CTW为光学系统处于广角状态时，第一镜组和第二镜组在光轴上的距离。4.根据权利要求1所述的车载变焦光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下关系式：1<(R3+R4)/F2<51其中，R3为第二透镜的物侧面曲率半径；R4为第二透镜的像侧面曲率半径，F2为第二透镜的焦距。5.根据权利要求1所述的车载变焦光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下关系式：
‑
1.5<EFL1/EFL2<0其中，EFL1为第一镜组的有效焦距，EFL2为第二镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，金兑映，
申请(专利权)人：辽宁中蓝光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：