CN113406774A - 一种车载前视镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车载前视镜头，其加工性好，解像力高，畸变小，可实现在‑40°至125°范围内清晰成像。其包括沿着光轴由物侧至像侧顺次布置的第一透镜、第二透镜、第三透镜，第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜；七块透镜中设置有五块球面透镜、两块非球面透镜；其还包括有一光阑。

Description

一种车载前视镜头
技术领域
本发明涉及镜头结构的技术领域，具体为一种车载前视镜头。
背景技术
随着车载技术的发展，前视摄像装置、自动巡航仪、行车记录仪的应用中，对车载摄像头的技术要求越来越高。其中，前视车载镜头是高级驾驶员辅助系统中的重要组成部分，驾驶员可通过前视车载镜头发现车前面的障碍物，避免驾驶事故的发生。
但传统的前视摄像镜头拍摄的图像分辨率较低，景深范围小，且无法清晰分辨远距离细节，不能使驾驶辅助系统实时准确地对前方远距离车辆的信息进行判断进而做出及时的预警或规避，存在驾驶风险。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种车载前视镜头，其加工性好，解像力高，畸变小，可实现在-40°至125°范围内清晰成像。
一种车载前视镜头，其特征在于：其包括沿着光轴由物侧至像侧顺次布置的第一透镜、第二透镜、第三透镜，第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜；七块透镜中设置有五块球面透镜、两块非球面透镜；
其还包括有一光阑。
其进一步特征在于：
所述第七透镜的像侧后方顺次布置有至少一片平板、像面IMA；
优选地，所述第一透镜、第七透镜为玻璃非球面透镜，所述第二透镜，第三透镜，第四透镜，第五透镜，第六透镜为球面透镜；
所述第二透镜和第三透镜组合形成胶合透镜或分离式透镜；
所述的第四透镜和第五透镜组成胶合透镜或分离式透镜；
所述第六透镜和第七透镜组合形成胶合透镜或分离式透镜；
所述第一透镜Nd1＞1.8、且Vd1＞40；所述第二透镜Nd2＞1.8、且Vd2＜25；所述第三透镜Nd3＞1.7、且Vd3＞50；所述第四透镜Nd4＜1.6、且Vd4＞65；所述第五透镜Nd5＜1.75、且Vd5＜35；所述第六透镜Nd6＞1.9、且Vd6＜30；所述第七透镜Nd7＞1.7、且Vd7＜50；
车载前视镜头满足条件：BFL/TTL＞0.15；其中，BFL为所述光学镜头的最后一枚透镜像侧面中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离；BFL/TTL＞0.15，有利于增大镜头光学后焦，为模组留出充足空间；
车载前视镜头满足条件：0.25≤FOV/h/D≤0.35；其中，FOV为所述光学镜头的最大视场角，D为所述光学镜头最大视场角所对应的所述第一透镜物侧面的最大通光口径，h为所述光学镜头最大视场角所对应的像高；其有利于前端镜头实现小口径；
所述车载前视镜头的最大视场角度FOV、所述光学镜头的整组焦距值f以及所述光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：56.5≤(FOV×f)/h≤56.8，控制上述三个指标，有利于减小镜头畸变；
车载前视镜头满足条件：TTL/f≤2.25；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离，f为整组镜头焦距，优选地，TTL/f≤2.0，更有利于镜头小型化；
车载前视镜头满足条件：4.7≤f1/f≤6.7,0.1≤f3/f≤1.5,-0.8≤f5/f≤-0.1；其中f1、f3、f5依次为第一透镜，第三透镜，第五透镜的焦距，其通过合理搭配镜片焦距，利于降低装配敏感度，使镜头高低温后焦飘移控制在很小范围，满足清晰成像。
采用本发明后，其采用七片透镜组合，其采用5片玻璃球面镜片加2片玻璃非球面镜片，加工性好，解像力高，畸变小，可实现在-40°至125°范围内清晰成像。
附图说明
图1为本发明实施例一的透镜结构组合图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置)；
图2为本发明实施例二的透镜结构组合图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置)；
图3为本发明实施例三的透镜结构组合图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置)；
图4为本发明实施例四的透镜结构组合图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置)；
图5为本发明实施例五的透镜结构组合图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置)；
图中序号所对应的名称如下：
第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3，第四透镜4，第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、光阑8、平板9、IMA10。
具体实施方式
一种车载前视镜头，见图1-图5：其包括沿着光轴由物侧至像侧顺次布置的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3，第四透镜4，第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7；七块透镜中设置有五块球面透镜、两块非球面透镜；
其还包括有一光阑8。
所述第七透镜7的像侧后方顺次布置有至少一片平板9、像面IMA10。
具体实施时，所述第二透镜和第三透镜组合形成胶合透镜或分离式透镜。
具体实施时，所述的第四透镜和第五透镜组成胶合透镜或分离式透镜。
具体实施时，所述第六透镜和第七透镜组合形成胶合透镜或分离式透镜。
七块透镜组合形成的镜头满足如下参数：所述第一透镜Nd1＞1.8、且Vd1＞40；所述第二透镜Nd2＞1.8、且Vd2＜25；所述第三透镜Nd3＞1.7、且Vd3＞50；所述第四透镜Nd4＜1.6、且Vd4＞65；所述第五透镜Nd5＜1.75、且Vd5＜35；所述第六透镜Nd6＞1.9、且Vd6＜30；所述第七透镜Nd7＞1.7、且Vd7＜50。
车载前视镜头满足条件：BFL/TTL＞0.15；其中，BFL为所述光学镜头的最后一枚透镜像侧面中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离；BFL/TTL＞0.15，有利于增大镜头光学后焦，为模组留出充足空间；
车载前视镜头满足条件：0.25≤FOV/h/D≤0.35；其中，FOV为所述光学镜头的最大视场角，D为所述光学镜头最大视场角所对应的所述第一透镜物侧面的最大通光口径，h为所述光学镜头最大视场角所对应的像高；其有利于前端镜头实现小口径；
所述车载前视镜头的最大视场角度FOV、所述光学镜头的整组焦距值f以及所述光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：56.5≤(FOV×f)/h≤56.8，控制上述三个指标，有利于减小镜头畸变；
车载前视镜头满足条件：TTL/f≤2.25；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离，f为整组镜头焦距，
具体实施时，TTL/f≤2.0，更有利于镜头小型化；
车载前视镜头满足条件：4.7≤f1/f≤6.7,0.1≤f3/f≤1.5,-0.8≤f5/f≤-0.1；其中f1、f3、f5依次为第一透镜，第三透镜，第五透镜的焦距，其通过合理搭配镜片焦距，利于降低装配敏感度，使镜头高低温后焦飘移控制在很小范围，满足清晰成像。
具体实施例一，其结构见图1：其包括沿光轴自左向右入射方向依次设置第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜，第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜、平板、像面IMA，第二透镜、第三透镜形成胶合透镜，第五透镜、第六透镜形成胶合透镜，各光学参数如表1：
表1
Figure BDA0003179948980000051
Figure BDA0003179948980000061
表1中光阑、IR滤光片和保护玻璃表面的曲率半径为Infinity时，表示此表面为平面。
在本实施例中，非球面的面型方程如下：
Figure BDA0003179948980000062
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c为非球面近轴的曲率，c＝1/R,R为曲率半径，c为曲率半径的倒数，k为圆锥系数，a1为非球面第2阶系数，a2为非球面第4阶系数，a3为非球面第6阶系数，a4为非球面第8阶系数，a5为非球面第10阶系数，a6为非球面第12阶系数，a7为非球面第14阶系数，a8为非球面第16阶系数。
具体实施例一的光学参数如表2：
表2
Figure BDA0003179948980000063
具体实施例二，其结构见图2：第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜，第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜、平板、像面IMA，第三透镜、第四透镜形成胶合透镜，第六透镜、第七透镜形成胶合透镜，各光学参数如表3：
表3
Figure BDA0003179948980000071
具体实施例二中非球面的方程的各项系数如表4：
表4
Figure BDA0003179948980000072
具体实施例三，其结构见图3：其包括沿光轴自左向右入射方向依次设置第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜，第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜、保护玻璃、像面IMA，第四透镜、第五透镜组合形成胶合透镜，各光学参数如表5：
表5
Figure BDA0003179948980000081
具体实施例三中非球面的方程的各项系数如表6：
表6
Figure BDA0003179948980000082
具体实施例四，其结构见图4：其包括沿光轴自左向右入射方向依次设置第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜，第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜、保护玻璃、像面IMA，第四透镜、第五透镜组合形成胶合透镜，第六透镜、第七透镜组合形成胶合透镜，各光学参数如表7：
表7
Figure BDA0003179948980000091
具体实施例四中非球面的方程的各项系数如表8：
表8
Figure BDA0003179948980000092
具体实施例五，其结构见图5：其包括沿光轴自左向右入射方向依次设置光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜，第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜、第一保护玻璃、第二保护玻璃、像面IMA，第四透镜，第五透镜组合形成胶合透镜，第一透镜为弯月形，有利于收集光线，并减小畸变，设置为玻璃非曲面会更进一步减小像差，提高成像质量；光阑设置在第一透镜与第二透镜之间，利于减小镜头口径；第二透镜为弯月负透镜并弯向第一透镜，有利于承接折转光线更平顺，减小像差，降低镜头敏感度，同时也利于减小镜头口径；第三透镜，第四透镜，第六透镜为正透镜，利于折转光线，减小镜头长度；第四透镜与第五透镜组成胶合镜片，减小或者消除色差，提高成像质量，胶合透镜提高镜头透过率，降低装配难度。第七透镜为负透镜，利于矫正场曲，同时为玻璃非球面，提高成像质量各光学参数如表9：
表9
Figure BDA0003179948980000101
Figure BDA0003179948980000111
具体实施例二中非球面的方程的各项系数如表10：
表10
Figure BDA0003179948980000112
具体实施例一至五所对应的参数数值如表11
表11
具体实施例一 具体实施例二 具体实施例三 具体实施例四 具体实施例五
f 15.3 15.35 15.35 15.29 15.341
BFL 5.41 8.58 3.7 8.46 5.28
TTL 32.54 34.25 32.33 34.25 33.9
FOV 35.2 35.2 35.2 35.2 35.2
h 9.52 9.52 9.52 9.52 9.52
D 11.12 10.6 11 11 11.58
其采用5片玻璃球面镜片加2片玻璃非球面镜片，其适用于制造8M的车载前视镜头，其加工性好，解像力高，畸变小，可实现在-40°至125°范围内清晰成像。。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种车载前视镜头，其特征在于：其包括沿着光轴由物侧至像侧顺次布置的第一透镜、第二透镜、第三透镜，第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜；七块透镜中设置有五块球面透镜、两块非球面透镜；
其还包括有一光阑。
2.如权利要求1所述的一种车载前视镜头，其特征在于：所述第七透镜的像侧后方顺次布置有至少一片平板、像面IMA。
3.如权利要求1所述的一种车载前视镜头，其特征在于：所述第一透镜、第七透镜为玻璃非球面透镜，所述第二透镜，第三透镜，第四透镜，第五透镜，第六透镜为球面透镜。
4.如权利要求1所述的一种车载前视镜头，其特征在于：所述第二透镜和第三透镜组合形成胶合透镜或分离式透镜。
5.如权利要求1所述的一种车载前视镜头，其特征在于：所述的第四透镜和第五透镜组成胶合透镜或分离式透镜。
6.如权利要求1所述的一种车载前视镜头，其特征在于：所述第一透镜Nd1＞1.8、且Vd1＞40；所述第二透镜Nd2＞1.8、且Vd2＜25；所述第三透镜Nd3＞1.7、且Vd3＞50；所述第四透镜Nd4＜1.6、且Vd4＞65；所述第五透镜Nd5＜1.75、且Vd5＜35；所述第六透镜Nd6＞1.9、且Vd6＜30；所述第七透镜Nd7＞1.7、且Vd7＜50。
7.如权利要求1所述的一种车载前视镜头，其特征在于，车载前视镜头满足条件：BFL/TTL＞0.15；其中，BFL为所述光学镜头的最后一枚透镜像侧面中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离。
8.如权利要求1所述的一种车载前视镜头，其特征在于，所述车载前视镜头的最大视场角度FOV、所述光学镜头的整组焦距值f以及所述光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：56.5≤(FOV×f)/h≤56.8。
9.如权利要求1所述的一种车载前视镜头，其特征在于，车载前视镜头满足条件：TTL/f≤2.25；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离，f为整组镜头焦距。
10.如权利要求1所述的一种车载前视镜头，其特征在于，车载前视镜头满足条件：4.7≤f1/f≤6.7,0.1≤f3/f≤1.5,-0.8≤f5/f≤-0.1；其中f1、f3、f5依次为第一透镜，第三透镜，第五透镜的焦距。
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