[实用新型]一种摄像镜头及驾驶员监控系统

说明书

本实用新型公开了一种摄像镜头及驾驶员监控系统，所述摄像镜头利用一片红外滤光片和三片透镜的结构满足了驾驶员监控系统的成像要求，降低了摄像镜头的物料成本和装配成本。此外，发明人通过仿真分析和实际样品研制发现，本实用新型提供的摄像镜头在满足驾驶员监控系统的成像要求的基础上，可以降低第一透镜、第二透镜和第三透镜的加工精度要求，从而降低所述摄像镜头的制备难度，进一步降低了所述摄像镜头的成本。

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，更具体地说，涉及一种摄像镜头及驾驶员监控系统。

背景技术

驾驶员监控系统(Driver Monitoring Systems，DMS)是指通过摄像镜头采集驾驶员的实时图像，并对采集的图像进行分析实现对驾驶员状态监控的系统。

例如，驾驶员监控系统可以采用摄像镜头和感光芯片采集驾驶员的实时图像，然后对采集的实时图像进行图像处理，检测驾驶员的实时注意力。当检测到驾驶员的注意力分散时，可以通过闪光、震动或蜂鸣的方式提醒警示驾驶员提高注意力。在检测到可能与其他交通参与者或路面其他物体发生碰撞等危险情况，或检测到驾驶员注意力分散时，可以启动车辆的主动安全系统进行自动刹车，以避免事故出现。

在现有技术中，驾驶员监控系统中的摄像镜头由一个玻璃透镜、三个塑料透镜和一个红外滤光片构成；其中，玻璃透镜设置在入光侧，其后依次设置着三个塑料透镜和一个红外滤光片，玻璃透镜和三个塑料透镜用于成像，此外玻璃透镜还对三个塑料透镜起到保护作用，提高摄像镜头的防腐蚀和耐热特性。红外滤光片用于透过入射光线中的红外线且滤除掉其他波段的光线，以使感光芯片可以对四个透镜成像的光线进行感应，进行红外成像。

但由于驾驶员监控系统中的摄像镜头主要用于拍摄空间较为狭小的车厢内的图像，因此，该摄像镜头的焦距非常短(通常在1mm-3mm的范围内)，这就对构成该摄像镜头的各个透镜的制备精度提出了很高的要求。

具体地，对于现有技术中的摄像镜头中的玻璃透镜而言，由于玻璃透镜表面加工成非球面非常困难，因此，玻璃透镜通常都是做成球面，即玻璃透镜的两个表面都是回转对称的球面。但由于摄像镜头的焦距要求，使得现有技术中的摄像镜头的玻璃透镜的曲率半径必须非常小，通常在几个毫米量级，这样小的曲率半径的玻璃透镜制备工艺难度较高，无法大批量加工生产。

其余的三片塑料透镜的表面都需要加工成非球面，但是现有技术中的摄像镜头对塑料透镜的非球面系数要求很高，通常高达10^-10-10^-20，这使得这些塑料透镜的加工难度也很高。这是因为非球面的形成通常是在一个最接近球面的基础上切削掉表面的一部分而形成的。切削掉的那部分就称为非球面度(或称为非球面量)，非球面的加工难度随着非球面度的增大而增大。在设计非球面时，也是在一个球面的基础上，不断地增加一部分微小的增量来满足使光线出射后，会聚在设计者所希望的位置，来减小像差，满足成像质量的要求。原则上，非球面度随着非球面系数的减小，在逐渐变小。也就是说，非球面系数为10^-20时对应的非球面度比非球面系数为10^-14时对应的非球面度小，这就意味着制备非球面系数为10^-20的非球面时，相较于制备非球面系数为10^-14的非球面时，需要切削掉更加微小的量，加工精度急剧增大。并且现有技术中采用4片透镜和1片红外滤光片的结构来形成驾驶员监控系统中的摄像镜头，光学元件数量较多，造成摄像镜头的成本很高。并且较多的光学元件也使得装配过程的装配要求较高，进一步增加了摄像镜头的成本。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种摄像镜头及驾驶员监控系统，以实现降低驾驶员监控系统中的摄像镜头的成本的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种摄像镜头，包括：

沿第一方向依次排列的红外滤光片、第一透镜、第二透镜和第三透镜；其中，