CN207731012U - 高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，镜头包括镜筒、依次设置在镜筒内的若干镜片以及芯片保护玻璃：其特征在于，所述若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片以及第六镜片组成；所述第三镜片和第四镜片之间设有光阑孔；第一镜片的两端通过镜帽固定在镜筒内，且与镜筒之间设有密封圈密封；第二镜片和第三镜片之间设有隔圈，第三镜片和第四镜片之间设有隔圈，第六镜片和保护玻璃之间设有压圈；本实用新型结构简单、镜头强度高，重量轻，全视场角达到194°，清晰度高、镜头的畸变小、能有效拍出最真实的照片。

Description

高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别涉及一种高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头。

背景技术

随着全球ADAS市场进入高速成长期，车载摄像头需求量快速上升， 2011-2015年市场规模年均复合增长率达31.3％；车载镜头是指安装在汽车上以实现各种功能的光学镜头，主要包括内视镜头、后视镜头、前视镜头、侧视镜头、环视镜头等。作为车载摄像头的主要部件，车载镜头市场也正在迅速发展。2015年，全球车载镜头前装出货量约4,850万件；其中，前视车载镜头出货量达1,110万件，后视及环视出货量达3,740万件；预计未来几年，全球车载镜头前装出货量将受益于各项ADAS相关政策的推动，保持较快增长。到2020 年，出货量将达13,620万件。

2015年，中国车载镜头前装市场规模达1,000万件，占全球市场的20.6％。其中，前视车载镜头前装市场规模123万件，后视及环视市场规模达877万件。 2015年中国先后提出了“中国制造2025”及“互联网+”发展战略等利好政策，将拉动车载镜头需求量增长；预计到2020年，中国车载镜头前装市场规模将达3,865万；而广角镜头的需要量也随之上升。

该广角镜头将主要应用于汽车行驶中的视频和照片拍摄，属于车载类镜头。目前市面上比较有竞争力的生产厂商主要有日本理光、中国台湾系光学厂等，但是其产品的视场角为普通广角。分辨率也仅为500万像素(VGA水平)；因此，只是第一代车载镜头，在应用上的扩展性较弱，稳定性差,无法适用于高端的成像系统；并且，日本光学公司的产品成本较高，市场竞争的性价比较弱，而中国台湾系的镜头品质稍差。因此，桑来斯作为拥有美资背景的公司，在进入欧美市场有着比较大技术和背景的优势；一旦新一代的超广角镜头能够研制成功，桑来斯将在该领域中超越竞争对手，在后续的市场竞争中占据主导。

桑来斯光电科技有限公司看到了这一巨大的市场，通过自主研发并与客户合作开发出一款适用于车载的超广角镜头；目前，数码市场上的凑型镜头主要是普通广角镜头，根本无法用于高端市场的千万级像素系统.。

而桑来斯开发的镜头，像素超过120万，且很好地控制了杂散光，完全满足汽车在各种条件下进行视频拍照；目前，镜头的设计已经通过大陆集团 (Conti)的验收，并且产品已经开始量生产且已用于汽车的视频成像系统中，截止目前客户反馈良好。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高像素，可支持200万像素的芯片，广角达到194°，低杂光，全天候使用，主要应用于汽车行驶中的视频和照片拍摄的高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，镜头包括镜筒、依次设置在镜筒内的若干镜片以及芯片保护玻璃：所述若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片以及第六镜片组成；所述第三镜片和第四镜片之间设有光阑孔；

第一镜片物面为球面，其曲率半径为12.7512mm，第一镜片像面为球面，其曲率半径为3.5201mm，所述第一镜片的中心厚度为1.0mm；

第二镜片物面为非球面，其曲率半径为-11.340243mm；第二镜片像面为非球面，其曲率半径为2.340353mm，第一镜片像面到第二镜片物面间的距离为 2.103mm；所述第二镜片的中心厚度为1.0mm；

第三镜片物面为球面，其曲率半径为7.4943mm，第三镜片像面为球面，其曲率半径为-5.3385mm；所述第三镜片的中心厚度为1.30mm；

所述光阑孔的表面为光阑孔面，其为虚拟面，光阑孔面到第四镜片物面的中心距离为0.098mm；

第四镜片物面为球面，其曲率半径为5.5653mm，第四镜片像面与第五镜片物面间的距离为0，且两者表面曲率半径相同；第四镜片像面和第五镜片物面均为球面，其曲率半径为-2.5mm；第四镜片的中心厚度为2.25mm；

第五镜片像面为球面，其曲率半径为7.1610mm，所述第五镜片像面的中心顶点到第六镜片物面的中心顶点间的距离为0.10mm；第五镜片的中心厚度为 0.50mm；

第六镜片物面为非球面，其曲率半径为4.333475mm，第六镜片像面为非球面，其曲率半径为-2.874199mm，第六镜片的中心厚度为1.80mm，第六镜片像面到芯片保护玻璃物面的距离为1.7599mm；

所述芯片保护玻璃的厚度为0.55mm，芯片保护玻璃物面和像面均为平面，所述芯片保护玻璃像面到镜头成像面的距离为0.0751mm。

在本实用新型的一个实施例中，所述镜筒由铝合金材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一镜片通过镜帽固定在镜筒内，且与镜筒之间设有密封圈密封。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二镜片和第三镜片之间设有隔圈，所述第三镜片和第四镜片之间设有隔圈，所述第六镜片和芯片保护玻璃之间设有压圈。

在本实用新型的一个实施例中，所述镜帽由铝合金材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，所述隔圈由铝合金材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，每个镜片表面均镀有BBAR膜。

在本实用新型的一个实施例中，相机镜头的焦距为1.39mm。

在本实用新型的一个实施例中，相机镜头的全视场角为194°。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单、镜头强度高，重量轻，高像素，可支持200万像素的芯片，广角达到194°，低杂光，全天候使用，主要应用于汽车行驶中的视频和照片拍摄。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型相机镜头光学原理示意图；

图2为本实用新型相机镜头截面结构示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、镜筒 2、镜帽 3、隔圈 4、密封圈 5、压圈 10、第一镜片 11、第一镜片物面 12、第一镜片像面 20、第二镜片 21、第二镜片物面 22、第二镜片像面 30、第三镜片 31、第三镜片物面 32、第三镜片像面 40、第四镜片 41、第四镜片物面 42、第四镜片像面 50、第五镜片 51、第五镜片物面 52、第五镜片像面 60、第六镜片 61、第六镜片物面 62、第六镜片像面 70、光阑孔 80、芯片保护玻璃 81、芯片保护玻璃物面 82、芯片保护玻璃像面 90、镜头成像面。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2所示，本实用新型高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头包括镜筒1、依次设置在镜筒1内的若干镜片以及芯片保护玻璃80：若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片10、第二镜片20、第三镜片30、第四镜片40、第五镜片50以及第六镜片60组成；第三镜片30和第四镜片40之间设有光阑孔70；第一镜片10通过镜帽2固定在镜筒1内，且与镜筒1之间设有密封圈4密封；第二镜片20和第三镜片30之间设有隔圈3，第三镜片30 和第四镜片40之间设有隔圈3，第六镜片60和芯片保护玻璃80之间设有压圈 5；镜帽2和隔圈3均由铝合金材料制成，且表面做黑色氧化处理，其具有减少光线反射，规避杂散光等优点；镜筒1由铝合金材料制成，减轻了镜头的重量，其提高了镜头的强度、延长了镜头的使用寿命；每个镜片表面均镀上BBAR 膜以减少反射光，同时光阑孔麦拉中增加了倒角工艺，在很大程度上吸收并分散了镜头内部产生的杂散光，使像面的杂散光能量大幅减少。

本实用新型通过光学设计软件模拟设计出的单片式镜头参数如下：

表格1中列出了该设计的详细参数，第一行列举了该镜头的主要参数焦距 f＝1.39mm，光圈F/#＝2.2，光学轨迹总长TT＝17.00mm，在全视场角194°时的象高h＝2.7mm。

表格1的标题栏中列出了：“表面”，“类型”，“曲率半径”，“厚度”，“折射率”和“阿贝系数”；镜片元件材料由折射率和阿贝系数来定义的；在表格1中，“折射率”列中的一个空白单元格表示其旁边的“厚度”单元格里的值是到下一个镜片表面顶点的距离；“折射率”列提供的是镜片材料在波长 588nm时的折射率。

在表格1中，物面曲率半径为无穷大，即平面，距离下一表面(第一镜片物面11)中心顶点无穷远；表面1为第一镜片物面11，该面为球面，曲率半径为12.7512mm，距离下一表面(第一镜片像面12)中心顶点1.0mm，即镜片1 中心厚度为1.0mm，折射率为1.7725，阿贝系数49.60；表面2为第一镜片像面12，该面为球面，曲率半径为3.5201mm，距离下一表面(第二镜片物面21) 2.4017mm；表面3为第二镜片物面21，该面为非球面，曲率半径为-11.340243，距离下一表面(第二镜片像面22)中心顶点1.0mm，即第二镜片20中心厚度为1.0mm，折射率为1.534636，阿贝系数56.197；表面4为第二镜片像面22，该面为非球面，曲率半径为2.340353mm，距离下一表面(第三镜片物面31) 3.3492mm；表面5为第三镜片物面31，该面为球面，曲率半径为7.4943，该面中心顶点距离下一表面(第三镜片像面32)中心顶点1.30mm，即第三镜片 30中心厚度1.30mm，折射率为1.80610，阿贝系数40.95；表面6为第三镜片像面32的像面，该面为球面，曲率半径为-5.3385mm，距离下一表面(光阑孔 70)0.098mm；表面7为光阑孔面，光阑孔为虚拟面，厚度无穷小,距离下一镜片表面(第四镜片物面41)中心顶点0.8129mm；表面8为第四镜片物面41，该面为球面，曲率半径为5.5653mm，距离下一表面(第四镜片像面42或第五镜片物面51)中心顶点2.25mm，即第四镜片40中心厚度为2.25mm，折射率为 1.64，阿贝系数60.20；表面9为第四镜片像面42，由于该面与第五镜片物面 51间距为0且表面曲率半径相同，因此，表面9既为第四镜片像面42亦为第五镜片物面51，该面为球面，曲率半径为-2.5mm，距离下一表面(第五镜片像面52)0.50mm，及第五镜片50的中心厚度为0.50mm，折射率为1.92286，阿贝系20.88；表面10为第五镜片像面52，该面为球面，曲率半径为7.1610，该面中心顶点距离下一表面(第六镜片物面61)中心顶点0.10mm；表面11为第六镜片物面61，该面为非球面，曲率半径为4.333475mm，距离下一表面(第六镜片像面62)中心顶点1.80mm，即第六镜片60中心厚度为1.80mm，折射率为1.534636，阿贝系56.20；表面12为第六镜片像面62，该面为非球面，曲率半径为-2.874199mm，距离下一表面(芯片保护玻璃物面81)1.7599mm；表面13为芯片保护玻璃物面81，该面为平面，距离下一表面(芯片保护玻璃像面82)0.55mm，即芯片保护玻璃80厚0.55mm，折射率为1.516797，阿贝系数 64.212351；表面14为芯片保护玻璃像面82，该面为平面，距离下一表面(镜头成像面90)0.0751mm；表面15为镜头成像面90。

该光学设计的分辨率通过MTT(UMA 500)来进行测试，具体测试标准如下：

60lp/mm

TP0≥75

TP1～TP8≥40

AVG(TP1+TP2)≥55

AVG(TP3+TP4)≥55

AVG(TP5+TP6)≥55

AVG(TP7+TP8)≥55。

本实用新型有益效果如下：

1)、该镜筒使用铝材AL6061，既减轻了重量，又提高了镜头的强度。

2)、两头装的结构在设计上更加符合客户的要求。

3)、每个镜片表面镀上BBAR膜以减少反射光，同时光阑孔麦拉中增加了倒角工艺，在很大程度上吸收并分散了镜头内部产生的杂散光，使像面的杂散光能量大幅减少。

4)、非球面和红膜镜片镀膜时增加了离子源工艺，增强了膜层的附着度。

5)、通过超广角镜头拍摄所获得的画面能增加摄影画面的空间纵深感，更能分辨画面空间的空间感觉。

6)、镜头的畸变小，能有效拍出最真实的照片。

7)、视场角达到194°，能有效保证被摄主体的前后景物在画面上均可清晰的再现。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，镜头包括镜筒、依次设置在镜筒内的若干镜片以及芯片保护玻璃：其特征在于，所述若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片以及第六镜片组成；所述第三镜片和第四镜片之间设有光阑孔；

第一镜片物面为球面，其曲率半径为12.7512mm，第一镜片像面为球面，其曲率半径为3.5201mm，所述第一镜片的中心厚度为1.0mm；

第二镜片物面为非球面，其曲率半径为-11.340243mm；第二镜片像面为非球面，其曲率半径为2.340353mm，第一镜片像面到第二镜片物面间的距离为2.103mm；所述第二镜片的中心厚度为1.0mm；

第三镜片物面为球面，其曲率半径为7.4943mm，第三镜片像面为球面，其曲率半径为-5.3385mm；所述第三镜片的中心厚度为1.30mm；

所述光阑孔的表面为光阑孔面，其为虚拟面，光阑孔面到第四镜片物面的中心距离为0.098mm；

第四镜片物面为球面，其曲率半径为5.5653mm，第四镜片像面与第五镜片物面间的距离为0，且两者表面曲率半径相同；第四镜片像面和第五镜片物面均为球面，其曲率半径为-2.5mm；第四镜片的中心厚度为2.25mm；

第五镜片像面为球面，其曲率半径为7.1610mm，所述第五镜片像面的中心顶点到第六镜片物面的中心顶点间的距离为0.10mm；第五镜片的中心厚度为0.50mm；

第六镜片物面为非球面，其曲率半径为4.333475mm，第六镜片像面为非球面，其曲率半径为-2.874199mm，第六镜片的中心厚度为1.80mm，第六镜片像面到芯片保护玻璃物面的距离为1.7599mm；

所述芯片保护玻璃的厚度为0.55mm，芯片保护玻璃物面和像面均为平面，所述芯片保护玻璃像面到镜头成像面的距离为0.0751mm。

2.根据权利要求1所述的高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，其特征在于，所述镜筒由铝合金材料制成。

3.根据权利要求1所述的高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，其特征在于，所述第一镜片通过镜帽固定在镜筒内，且与镜筒之间设有密封圈密封。

4.根据权利要求1所述的高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，其特征在于，所述第二镜片和第三镜片之间设有隔圈，所述第三镜片和第四镜片之间设有隔圈，所述第六镜片和芯片保护玻璃之间设有压圈。

5.根据权利要求3所述的高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，其特征在于，所述镜帽由铝合金材料制成。

6.根据权利要求4所述的高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，其特征在于，所述隔圈由铝合金材料制成。

7.根据权利要求1所述的高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，其特征在于，每个镜片表面均镀有BBAR膜。

8.根据权利要求1所述的高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，其特征在于，相机镜头的焦距为1.39mm。

9.根据权利要求1所述的高像素超广角主动驾驶辅助系统相机镜头，其特征在于，相机镜头的全视场角为194°。