一种后视镜光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种后视镜光学系统，从物侧到像侧由具有负光焦度的前透镜组

【技术实现步骤摘要】
一种后视镜光学系统


[0001]本专利技术涉及一种后视镜结构，尤其是一种后视镜光学系统
。

技术介绍

[0002]摄像机
‑
监视系统（
Camera
‑
Monitor System
，简称
CMS
）是一种间接视野装置，通常叫做车载电子后视镜系统，相比传统后视镜，系统更复杂
、
功能也更强大，外部摄像头加内部显示器的结构使得路况显示更清晰，可明显改善盲区问题
、
提高环境适应性，其中的光学镜头是实现该系统强大功能的重要基础
。
[0003]后视镜为驾驶人提供人眼视野范围外的信息，当后视镜固定安装时，不可避免地存在一些视野盲区或画面变形，此时可以通过拼接不同视角的视频画面来显示完整路况；视频画面拼接时，首先截取放大所需部分，然后按实际路况分屏显示
。
截取放大视频画面时，根据每个视角的特点，截取画面的位置和大小随路况略有变化，如远焦视角主要显示车辆后侧的路况，截取部分会在左右方向水平移动，此时，当采集芯片与后视镜成像像面完全匹配时，远焦视角显示内容仅截取于芯片部分像素，未使用到芯片的全部像素，利用率不高；为了充分利用采集芯片上的每个像元，提高成像清晰度，使截取部分与采集芯片完全匹配，可扩大成像的像面，具有大幅面的特点，在中国专利公开号为
CN108725323A
的专利技术中有详细描述，尤其是说明书第
[0091]段
。
[0004]同时，为了更好地减小视野盲区，后视镜通常需要具有较大的视野宽度，而在一些后视镜光学系统的设计中，大的视野范围和大的像面尺寸没有同时考虑到，在成像画面上截取感兴趣区域，该区域可以具有高分辨率和大角度的特点，在中国专利公开号为
CN108725323A
的专利技术专利中有详细描述，尤其是说明书第
[0008]段和第
[0024]段
。
[0005]此外，车载设备的工作环境存在较大温差，影响工作性能，尤其是精密装配的镜头，温度变化会引起像面漂移，导致成像像质下降，影响后视镜的实际使用
。
[0006]在中国专利公告号为
CN209496193U
的技术使用全玻璃材料实现
‑
40℃
到
110℃
内的低温漂效果，具有较大的视场角和较小的外形尺寸，然而成像像面较小
。
[0007]在中国专利公开号为
CN116203699A
的专利技术中提出了一种七片式的光学镜头，通过控制前后相邻透镜的关联，达到大视场角
、
高解像的有益效果，当该镜头透镜材料选择塑料时，可有效降低成本，但对环境高低温变化造成的像质模糊抑制有限
。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够实现大幅面
、
大视场角
、
低温漂
、
高解像的后视镜光学系统
。
[0009]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种后视镜光学系统，从物侧到像侧由具有负光焦度的前透镜组
、
具有正光焦度的中透镜组
、
具有正光焦度的后透镜组组成，所述的光学系统的焦距
f
满足：
2.9mm
＜
f
＜
3.2mm
，所述的前透镜组的焦距
f
100
满足：
‑
1.6
＜
f
100
/f
＜
‑
1.4
，所述的中透镜组的焦距
f
200
满足：
2.4
＜
f
200
/f
＜
3.3
，所述的后透镜组的焦
距
f
300
满足：
3.2
＜
f
300
/f
＜
4.9
，所述的光学系统的工作
F
数
F#
满足：
2≤F#≤2.1
，所述的光学系统的光学总长
TTL
满足：
36mm≤TTL≤41mm。
前透镜组用于将较大视场角的光线会聚到后视镜头内，可以有效减小球差，并且可以保证后视镜头具有良好的屈光能力，使后视镜头具有合适的光学总长；中透镜组承接并有效配合上述前透镜组，可以有效减小像差，包括球差
、
象散以及场曲，并且可以保证后视镜头具有良好的屈光能力，使后视镜头具有合适的光学总长；后透镜组承接其前方的透镜组，可以增强其减小色差
、
像散
、
场曲的能力；所述的光学系统的透镜为玻璃透镜，可以降低温漂
、
提高像质
。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的优点在于通过球面透镜和非球面透镜的搭配
、
合理的分配各个透镜的光焦度，使光学系统在常温
20℃、
最大半视场角为
95
°
、
最大半像高为
4.6mm
的情况下，
MTF
频率为
120lp/mm
时
MTF
值大于
0.3
，实现大幅面
、
大视场角
、
高解像的有益效果；各个透镜均使用全玻璃设计，实现低温漂效果，避免环境温度变化导致成像模糊，使光学系统在
‑
40℃
和
100℃、
最大半视场角为
95
°
、
最大半像高为
4.6mm
的情况下，
MTF
频率为
120lp/mm
时
MTF
值大于
0.3
，满足车载电子后视镜头的使用需求
。
[0011]所述的前透镜组从物侧到像侧依次由第一透镜和第二透镜组成，所述的第一透镜是具有负光焦度
、
物侧面为凸面
、
像侧面为凹面的弯月透镜，所述的第二透镜是具有负光焦度的双凹透镜，所述的第二透镜的物侧面及像侧面均为非球面，所述的第一透镜的焦距
f
101
满足：
2.8≤f
101
/f
100
≤3.3
，所述的第二透镜的焦距
f
102
满足：
2.1≤f
102
/f
100
≤2.6
，所述的第一透镜的有效口径
D
满足：
3.2
＜
D/h
＜
3.9
，其中
h
表示光学系统的像面高度
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种后视镜光学系统，从物侧到像侧由具有负光焦度的前透镜组
、
具有正光焦度的中透镜组
、
具有正光焦度的后透镜组组成，其特征在于所述的光学系统的焦距
f
满足：
2.9mm
＜
f
＜
3.2mm
，所述的前透镜组的焦距
f
100
满足：
‑
1.6
＜
f
100
/f
＜
‑
1.4
，所述的中透镜组的焦距
f
200
满足：
2.4
＜
f
200
/f
＜
3.3
，所述的后透镜组的焦距
f
300
满足：
3.2
＜
f
300
/f
＜
4.9
，所述的光学系统的工作
F
数
F#
满足：
2≤F#≤2.1
，所述的光学系统的光学总长
TTL
满足：
36mm≤TTL≤41mm。2.
根据权利要求1所述的一种后视镜光学系统，其特征在于所述的前透镜组从物侧到像侧依次由第一透镜和第二透镜组成，所述的第一透镜是具有负光焦度
、
物侧面为凸面
、
像侧面为凹面的弯月透镜，所述的第二透镜是具有负光焦度的双凹透镜，所述的第二透镜的物侧面及像侧面均为非球面，所述的第一透镜的焦距
f
101
满足：
2.8≤f
101
/f
100
≤3.3
，所述的第二透镜的焦距
f
102
满足：
2.1≤f
102
/f
100
≤2.6
，所述的第一透镜的有效口径
D
满足：
3.2
＜
D/h
＜
3.9
，其中
h
表示光学系统的像面高度
。3.
根据权利要求2所述的一种后视镜光学系统，其特征在于所述的第一透镜的色散系数
VD
101
满足：
50
＜
VD
101
＜
80
，所述的第二透镜的色散系数
VD
102
满足：
50
＜
VD
102
＜
80。4.
根据权利要求2所述的一种后视镜光学系统，其特征在于所述的中透镜组由第三透镜构成，所述的第三透镜是具有正光焦度
、
物侧面为凸面
、
像侧面为凸面的球面透镜，所述的第三透镜的焦距
f
201
满足：
f
201
/f
200
=1。5.
根据权利要求4所述的一种后视镜光学系统，其特征在于所述的第三透镜的色...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽芝，毛昊阳，陆秋萍，段帆琳，喻军，马文军，赵斌，
申请(专利权)人：宁波永新光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：