CN113376803B - 一种大靶面车载adas镜头和图像拾取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学领域，具体为一种大靶面车载ADAS镜头和图像拾取装置。所述大靶面车载ADAS镜头从物面侧到像面侧依次包括负光焦度的第一透镜群和正光焦度的第二透镜群；所述第一透镜群由负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜组成；所述第二透镜群由正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜，第五透镜和第六透镜胶合；所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：6.5＜TTL/F＜7.5。减小了大靶面车载ADAS镜头体积过小，继而导致成像质量较低的可能，增加了大靶面车载ADAS镜头的成像质量。

Description

一种大靶面车载ADAS镜头和图像拾取装置
技术领域
本发明涉及光学领域，具体为一种大靶面车载ADAS镜头和图像拾取装置。
背景技术
近年来，自动驾驶领域在国内外迅速发展，ADAS高级辅助驾驶系统作为 自动驾驶领域关键的一部分也得到了市场的青睐；车载ADAS镜头是整个辅助 驾驶系统获取外界信息的重要部件，其光学性能至关重要。
现有常见的车载镜头普遍适用于小靶面的传感器，而且镜头本身FNO偏 大，使用了较多的塑料镜头，因此整体镜头的透过率偏低，在低照环境中严 重影响了ADAS系统对周围路况的判断分析，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明将解决现有的技术问题，提供一种大靶面车载ADAS镜头和图像拾 取装置，减小了大靶面车载ADAS镜头体积过小，继而导致成像质量较低的可 能，增加了大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
本发明提供的技术方案如下：
一种大靶面车载ADAS镜头，所述大靶面车载ADAS镜头从物面侧到像面 侧依次包括负光焦度的第一透镜群和正光焦度的第二透镜群；所述第一透镜 群由负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜组成； 所述第二透镜群由正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的 第六透镜和正光焦度的第七透镜，第五透镜和第六透镜胶合；所述大靶面车 载ADAS镜头满足以下条件式：6.5＜TTL/F＜7.5；其中，TTL为所述大靶面车 载ADAS镜头的光学总长，F为所述大靶面车载ADAS镜头的焦距。
本技术方案中，通过大靶面车载ADAS镜头的光学总长与焦距比例的限定， 有效的控制了大靶面车载ADAS镜头体积，减小了大靶面车载ADAS镜头过大 的可能，实现了大靶面车载ADAS镜头的小型化，也减小了大靶面车载ADAS 镜头体积过小，继而导致成像质量较低的可能，增加了大靶面车载ADAS镜头 的成像质量。
优选地，所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：-2.5＜FG1/FG2＜ -1.5；其中，FG1为第一透镜群的焦距，FG2为第二透镜群的焦距。
本技术方案中，通过合理的第一透镜群与第二透镜群焦距比值的选择， 有利于形成小体积的大靶面车载ADAS镜头，也增加了大靶面车载ADAS镜头 的成像质量。
优选地，所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：-3＜F1/F＜-2；-2.8 ＜F2/F＜-1.5；其中，F1为所述第一透镜的焦距，F2为所述第二透镜的焦距。
本技术方案中，通过物面侧连续两个负光焦度的透镜的设置，使得光路 能够像光轴的方向汇聚，继而减小了大靶面车载ADAS镜头内其余透镜的外径， 实现了大靶面车载ADAS镜头的小型化，同时合适范围的参数的选择，还能够 能更好的校正系统球差，提升大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
优选地，所述第三透镜满足以下条件式：Nd3＞1.9；其中，Nd3为所述第 三透镜的折射率。
本技术方案中，通过设置高折射率镜片，减少了大靶面车载ADAS镜头内 的镜片的数量，同时也减少了镜片之间的距离，实现了大靶面车载ADAS镜头 的小型化。
优选地，所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：0.35＜|(R11-R12) /(R11+R12)|＜0.45；其中，R11为所述第一透镜靠近所述物面侧的曲面， R12为所述第一透镜靠近所述像面侧的曲面。
本技术方案中，通过上述参数的限定，便于形成扇环状的透镜形状，有 利于大靶面车载ADAS镜头形成大广角，也有利于对色差与像差进行校正，增 加了大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
优选地，所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：|Nd6-Nd5|＞0.4； |Vd5-Vd6|＞60；其中，Nd5为所述第五透镜的折射率，Nd6为所述第六透镜 的折射率，Vd5为所述第五透镜的阿贝数，Vd6为所述第六透镜的阿贝数。
本技术方案中，第五透镜与第六透镜分别使用低折射率和高折射率的异 常色散材料，第五透镜与第六透镜的阿贝数的差值较大，有利于矫正色差、 像散，增加了大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
优选地，所述大靶面车载ADAS镜头至多包含一枚非球面透镜。
本技术方案中，通过非球面的设置，能够校正大靶面车载ADAS镜头的球 差，提高了大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
优选地，所述第七透镜为非球面透镜。
本技术方案中，将第七透镜设置为非球面透镜时，靶面车载ADAS镜头的 像差没有明显降低，减小了大靶面车载ADAS镜头的整体的光学，扩大了大靶 面车载ADAS镜头的视场角。
本发明的目的之一还在于提供一种图像拾取装置，包括：大靶面车载ADAS 镜头；及图像拾取元件，被配置为接收由所述大靶面车载ADAS镜头形成的图 像。
与现有技术相比，本发明提供的一种大靶面车载ADAS镜头和图像拾取装 置具有以下有益效果：
1、通过大靶面车载ADAS镜头的光学总长与焦距比例的限定，有效的控 制了大靶面车载ADAS镜头体积，减小了大靶面车载ADAS镜头过大的可能， 实现了大靶面车载ADAS镜头的小型化，也减小了大靶面车载ADAS镜头体积 过小，继而导致成像质量较低的可能，增加了大靶面车载ADAS镜头的成像质 量。
2、通过合理的第一透镜群与第二透镜群焦距比值的选择，有利于形成小 体积的大靶面车载ADAS镜头，也增加了大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
3、通过物面侧连续两个负光焦度的透镜的设置，使得光路能够像光轴的 方向汇聚，继而减小了大靶面车载ADAS镜头内其余透镜的外径，实现了大靶 面车载ADAS镜头的小型化，同时合适范围的参数的选择，还能够能更好的校 正系统球差，提升大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
4、第五透镜与第六透镜分别使用低折射率和高折射率的异常色散材料， 第五透镜与第六透镜的阿贝数的差值较大，有利于矫正色差、像散，增加了 大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种大靶面 车载ADAS镜头和图像拾取装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予 以进一步说明。
图1是本发明一种大靶面车载ADAS镜头的结构示意图；
图2是本发明一种大靶面车载ADAS镜头的像差图；
图3是本发明另一种大靶面车载ADAS镜头的结构示意图；
图4是本发明另一种大靶面车载ADAS镜头的像差图。
附图标号说明：G1、第一透镜群；G2、第二透镜群；G3、辅助组件；L1、 第一透镜；L2、第二透镜；L3、第三透镜；L4、第四透镜；L5、第五透镜； L6、第六透镜；L7、第七透镜；STO、光阑；FI、滤光片；CG、保护玻璃。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并 不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中 具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其 中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一 个”的情形。
实施例1
一种大靶面车载ADAS镜头，所述大靶面车载ADAS镜头从物面侧到像面 侧依次包括负光焦度的第一透镜群G1和正光焦度的第二透镜群G2；
所述第一透镜群G1由负光焦度的第一透镜L1、负光焦度的第二透镜L2 和正光焦度的第三透镜L3组成；
所述第二透镜群G2由正光焦度的第四透镜L4、正光焦度的第五透镜L5、 负光焦度的第六透镜L6和正光焦度的第七透镜L7，第五透镜L5和第六透镜 L6胶合。
所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：
6.5＜TTL/F＜7.5；
其中，TTL为所述大靶面车载ADAS镜头的光学总长，F为所述大靶面车 载ADAS镜头的焦距。
本实施例中，通过大靶面车载ADAS镜头的光学总长与焦距比例的限定， 有效的控制了大靶面车载ADAS镜头体积，减小了大靶面车载ADAS镜头过大 的可能，实现了大靶面车载ADAS镜头的小型化，也减小了大靶面车载ADAS 镜头体积过小，继而导致成像质量较低的可能，增加了大靶面车载ADAS镜头 的成像质量。
大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：
-2.5＜FG1/FG2＜-1.5；
其中，FG1为第一透镜群G1的焦距，FG2为第二透镜群G2的焦距。
本实施例中，通过合理的第一透镜群G1与第二透镜群G2焦距比值的选 择，有利于形成小体积的大靶面车载ADAS镜头，也增加了大靶面车载ADAS 镜头的成像质量。
所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：
-3＜F1/F＜-2；
-2.8＜F2/F＜-1.5；
其中，F1为所述第一透镜L1的焦距，F2为所述第二透镜L2的焦距。
本实施例中，通过物面侧连续两个负光焦度的透镜的设置，使得光路能 够像光轴的方向汇聚，继而减小了大靶面车载ADAS镜头内其余透镜的外径， 实现了大靶面车载ADAS镜头的小型化，同时合适范围的参数的选择，还能够 能更好的校正系统球差，提升大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
所述第三透镜L3满足以下条件式：
Nd3＞1.9；
其中，Nd3为所述第三透镜L3的折射率。
通过设置高折射率镜片，减少了大靶面车载ADAS镜头内的镜片的数量， 同时也减少了镜片之间的距离，实现了大靶面车载ADAS镜头的小型化。
所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：0.35＜|(R11-R12)/(R11+R12) |＜0.45；其中，R11为所述第一透镜L1靠近所述物面侧的曲面，R12为所述 第一透镜L1靠近所述像面侧的曲面。
本实施例中，通过上述参数的限定，便于形成扇环状的透镜形状，有利 于大靶面车载ADAS镜头形成大广角，也有利于对色差与像差进行校正，增加 了大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：
|Nd6-Nd5|＞0.4；
|Vd5-Vd6|＞60；
其中，Nd5为所述第五透镜L5的折射率，Nd6为所述第六透镜L6的折 射率，Vd5为所述第五透镜L5的阿贝数，Vd6为所述第六透镜L6的阿贝数。
本实施例中，第五透镜L5与第六透镜L6分别使用低折射率和高折射率 的异常色散材料，第五透镜L5与第六透镜L6的阿贝数的差值较大，有利于 矫正色差、像散，增加了大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
所述大靶面车载ADAS镜头至多包含一枚非球面透镜。
本实施例中，通过非球面的设置，能够校正大靶面车载ADAS镜头的球差， 提高了大靶面车载ADAS镜头的成像质量。
所述第七透镜L7为非球面透镜。
本实施例中，将第七透镜L7设置为非球面透镜时，靶面车载ADAS镜头 的像差没有明显降低，减小了大靶面车载ADAS镜头的整体的光学，扩大了大 靶面车载ADAS镜头的视场角。
实施例2
一种大靶面车载ADAS镜头，大靶面车载ADAS镜头从物面侧到像面侧依 次包括负光焦度的第一透镜群G1、光阑STO、正光焦度的第二透镜群G2和辅 助组件G3。
第一透镜群G1由负光焦度的第一透镜L1、负光焦度的第二透镜L2和正 光焦度的第三透镜L3组成。
第二透镜群G2由正光焦度的第四透镜L4、正光焦度的第五透镜L5、负 光焦度的第六透镜L6和正光焦度的第七透镜L7，第五透镜L5和第六透镜L6 胶合。
辅助组件G3由滤光片FI和保护玻璃CG组成。
将本实施例的大靶面车载ADAS镜头的基本透镜数据示于表1中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了 编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏 示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲， 曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在 其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率； 在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
【表1】
面编号 表面类型 曲率半径/mm 中心厚度/mm 折射率 阿贝数
OBJ
S1 球面 8.763 0.98 1.77 49.6
S2 球面 4.173 3.22
S3 球面 -18.977 0.50 1.64 55.4
S4 球面 6.643 1.96
S5 球面 17.745 0.92 2.00 29.1
S6 球面 -21.881 4.15
STO 球面 INF 1.31
S8 球面 -22.817 1.45 1.49 81.6
S9 球面 -7.457 0.10
S10 球面 45.107 3.09 1.49 81.6
S11 球面 -5.653 0.50 1.95 17.9
S12 球面 -10.497 0.90
S13 球面 16.004 2.37 1.83 42.7
S14 球面 -45.002 4.58
S15 球面 INF 0.30 1.52 64.1
S16 球面 INF 2.77
S17 球面 INF 0.40 1.52 64.1
S18 球面 INF 0.10
IMG
本实施例中，F＝4.2mm，FNO＝1.60，TTL＝29.6mm，FOV＝120.0°，TTL/F＝7.05；
其中，F为大靶面车载ADAS镜头的焦距，FNO为大靶面车载ADAS镜头的 光圈数，TTL为大靶面车载ADAS镜头的光学总长，FOV为大靶面车载ADAS镜 头的视场角。
FG1＝-14.8mm，FG2＝8.1mm，FG1/FG2＝-1.83；
其中，FG1为第一透镜群G1的焦距，FG2为第二透镜群G2的焦距。
F1＝-11.3mm，F2＝-7.6mm，F3＝9.8mm，F4＝21.5mm，F5＝10.3mm，F6＝-13.5mm，F7＝14.3mm。
F1/F＝-2.7，F2/F＝-1.8，F3/F＝2.3，F4/F＝5.1，F5/F＝2.5，F6/F＝-3.2， F7/F＝3.4。
F1～F7分别为第一透镜L1至第七透镜L7的焦距。
R11＝8.763mm，R12＝4.173mm；
|(R11-R12)/(R11+R12)|＝0.355；
其中，R11为所述第一透镜L1靠近所述物面侧的曲面，R12为所述第一 透镜L1靠近所述像面侧的曲面。
实施例3
一种大靶面车载ADAS镜头，大靶面车载ADAS镜头从物面侧到像面侧依 次包括负光焦度的第一透镜群G1、光阑STO、正光焦度的第二透镜群G2和辅 助组件G3。
第一透镜群G1由负光焦度的第一透镜L1、负光焦度的第二透镜L2和正 光焦度的第三透镜L3组成。
第二透镜群G2由正光焦度的第四透镜L4、正光焦度的第五透镜L5、负 光焦度的第六透镜L6和正光焦度的第七透镜L7，第五透镜L5和第六透镜L6 胶合。
辅助组件G3由滤光片FI和保护玻璃CG组成。
将本实施例的大靶面车载ADAS镜头的基本透镜数据示于表2中，将非球 面系数示于表3中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了 编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏 示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲， 曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在 其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率； 在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
在表3中，K为圆锥系数，e为科学计数号，例如e-005表示10-5。
【表2】
面编号 表面类型 曲率半径/mm 中心厚度/mm 折射率 阿贝数
OBJ
S1 球面 9.717 0.50 1.73 54.6
S2 球面 3.888 3.99
S3 球面 -16.743 0.50 1.44 95.1
S4 球面 5.792 2.93
S5 球面 13.092 0.89 2.00 29.1
S6 球面 -69.573 1.47
STO 球面 INF 0.68
S8 球面 17.670 1.78 1.49 81.6
S9 球面 -8.538 0.76
S10 球面 -33.085 2.34 1.49 81.6
S11 球面 -4.708 0.50 1.95 17.9
S12 球面 -9.829 2.49
S13 球面 9.016 1.91 1.78 48.1
S14 非球面 48.590 3.63
S15 非球面 INF 0.30 1.52 64.1
S16 球面 INF 1.83
S17 球面 INF 0.40 1.52 64.1
S18 球面 INF 0.10
IMG
【表3】
Figure RE-RE-GDA0003519165350000101
本实施例中，F＝4.0mm，FNO＝1.60，TTL＝27.0mm，FOV＝127.0°，TTL/F＝6.75；
其中，F为大靶面车载ADAS镜头的焦距，FNO为大靶面车载ADAS镜头的 光圈数，TTL为大靶面车载ADAS镜头的光学总长，FOV为大靶面车载ADAS镜 头的视场角。
FG1＝-17.9mm，FG2＝8.5mm，FG1/FG2＝-2.1；
其中，FG1为第一透镜群G1的焦距，FG2为第二透镜群G2的焦距。
F1＝-9.2mm，F2＝-9.8mm，F3＝11.1mm，F4＝11.8mm，F5＝10.7mm，F6＝-9.9mm， F7＝13.8mm。
F1/F＝-2.3，F2/F＝-2.5，F3/F＝2.8，F4/F＝2.9，F5/F＝2.7，F6/F＝-2.5， F7/F＝3.5。
F1～F7分别为第一透镜L1至第七透镜L7的焦距。
R11＝9.717mm，R12＝3.888mm；
|(R11-R12)/(R11+R12)|＝0.429；
其中，R11为所述第一透镜L1靠近所述物面侧的曲面，R12为所述第一 透镜L1靠近所述像面侧的曲面。
实施例4
一种图像拾取装置，如图1至图4所示，包括：如上述任意一种实施例 所描述的大靶面车载ADAS镜头，及图像拾取元件，被配置为接收由大靶面车 载ADAS镜头形成的图像。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发 明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不 脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种大靶面车载ADAS镜头，其特征在于，所述大靶面车载ADAS镜头从物面侧到像面侧依次包括负光焦度的第一透镜群和正光焦度的第二透镜群；
所述第一透镜群由负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜组成；
所述第二透镜群由正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜，第五透镜和第六透镜胶合；
所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：
6.5＜TTL/F＜7.5；
-2.5＜FG1/FG2＜-1.5；
其中，TTL为所述大靶面车载ADAS镜头的光学总长，F为所述大靶面车载ADAS镜头的焦距，FG1为第一透镜群的焦距，FG2为第二透镜群的焦距。
2.根据权利要求1所述的一种大靶面车载ADAS镜头，其特征在于：
所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：
-3＜F1/F＜-2；
-2.8＜F2/F＜-1.5；
其中，F1为所述第一透镜的焦距，F2为所述第二透镜的焦距。
3.根据权利要求1所述的一种大靶面车载ADAS镜头，其特征在于：
所述第三透镜满足以下条件式：
Nd3＞1.9；
其中，Nd3为所述第三透镜的折射率。
4.根据权利要求1所述的一种大靶面车载ADAS镜头，其特征在于：
所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：
0.35＜|(R11-R12)/(R11+R12)|＜0.45；
其中，R11为所述第一透镜靠近所述物面侧的曲面，R12为所述第一透镜靠近所述像面侧的曲面。
5.根据权利要求1所述的一种大靶面车载ADAS镜头，其特征在于：
所述大靶面车载ADAS镜头满足以下条件式：
|Nd6-Nd5|＞0.4；
|Vd5-Vd6|＞60；
其中，Nd5为所述第五透镜的折射率，Nd6为所述第六透镜的折射率，Vd5为所述第五透镜的阿贝数，Vd6为所述第六透镜的阿贝数。
6.根据权利要求1所述的一种大靶面车载ADAS镜头，其特征在于：
所述大靶面车载ADAS镜头至多包含一枚非球面透镜。
7.根据权利要求6所述的一种大靶面车载ADAS镜头，其特征在于：
所述第七透镜为非球面透镜。
8.一种图像拾取装置，包括：
如权利要求1至7中任何一项所述的大靶面车载ADAS镜头；
及图像拾取元件，被配置为接收由所述大靶面车载ADAS镜头形成的图像。
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