CN209895077U - 自动驾驶车载导航镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了自动驾驶车载导航镜头，镜头包括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、第六镜片、第七镜片、第八镜片以及第九镜片组成；所述第六镜片和第七镜片之间设有光阑孔，第九镜片后方设有滤色片，滤色片后方设有芯片保护玻璃；第四镜片通过隔圈固定在镜筒内，第七镜片通过隔圈固定在镜筒内，滤色片通过隔圈固定在镜筒内；本实用新型结构简单，镜头强度高，镜头畸变小，能有效拍出最真实的照片，镜片上的BBAR膜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。

Description

自动驾驶车载导航镜头

技术领域

本实用新型涉及自动驾驶导航系统，特别涉及自动驾驶导航系统用车载镜头。

背景技术

车载导航镜头将主要应用于汽车行驶中影像的拍摄，属于车载类镜头，其优点如下：

1.使用双目视觉系统获取场景中的深度信息，它可以帮助进行后续的图像语义理解，在无人驾驶中可以帮助探索可行驶区域和目标障碍物。

2.通过视频来估计每一个像素的运动方向和运动速度。

3.对物体进行检测与追踪。在无人驾驶中主要是各种车辆、行人、非机动车。

4.对于整个场景的理解，最重要的有两点，第一是道路线检测，其次是在道路线检测下更进一步，即把场景中的每一个像素打成标签，这叫做场景分割或者场景解析。

现有的车载导航镜头结构复杂，稳定性差，强度低，拍摄时存在杂光，不能全天候使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，成像稳定性能高，采用每片镜片胶水固定，侧壁打孔、热稳定性好，无杂光，全天候使用的自动驾驶车载导航镜头。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

自动驾驶车载导航镜头，镜头包括镜筒、依次设置在镜筒内的若干镜片、滤色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、第六镜片、以及第七镜片组成；所述第六镜片和第七镜片之间设有光阑孔；

第一镜片物面为非球面，其曲率半径为-172.628mm，第一镜片像面为非球面，其曲率半径为16.171mm，所述第一镜片的中心厚度为1.0000mm；

第二镜片物面为非球面，其曲率半径为-15.119mm，第二镜片像面为非球面，其曲率半径为-20.318mm，第二镜片物面到第一镜片像面中心顶点9.276mm；所述第二镜片的中心厚度为7.5mm；

第三镜片物面为非球面，其曲率半径为42.406mm，第三镜片像面为非球面，其率半径为-124.223mm，第三镜片物面到第二镜片像面中心顶点0.1000mm；所述第三镜片的中心厚度为4.2mm；

第四镜片物面为非球面，其曲率半径为139.495mm，第四镜片像面为球面，该面与第五镜片物面间距为0且表面曲率半径相同，其曲率半径为-21.221mm；第四镜片物面到第三镜片像面中心顶点17.917mm；所述第四镜片的中心厚度为 3.25mm；

第五镜片物面为球面，其曲率半径为17.482mm，第五镜片像面为非球面，该面与第六镜片物面间距为0且表面曲率半径相同，其曲率半径为17.482mm；第五镜片的中心厚度为0.7500mm；

第六镜片像面为非球面，其曲率半径为-34.731mm；第六镜片的中心厚度为4.2mm；

光阑孔的表面为光阑孔面，其为虚拟面，光阑孔面距离第五镜片像面的中心顶点0.05mm，光阑孔面距离第七镜片物面的中心顶点0.05mm；

第七镜片物面为非球面，其曲率半径为21.183mm；第七镜片像面为非球面，其曲率半径为26.16mm；第七镜片的中心厚度为5.5mm；

第八镜片物面为非球面，其曲率半径为30.358mm，第八镜片像面为非球面，其曲率半径为-46.295mm，第八镜片的中心厚度为3.8mm；第八镜片物面到第七镜片像面中心顶点14.392mm；

第九镜片物面为非球面，其曲率半径为-40.559mm，第九镜片像面为非球面，其曲率半径为56.987mm；第九镜片的中心厚度为0.9mm，第九镜片物面到第八镜片像面中心顶点0.741mm；

滤色片物面为平面，滤色片像面为平面，滤光片的厚度为0.5mm，滤色片物面到第九镜片像面中心顶点1.4mm；

芯片保护玻璃的厚度为0.7000mm，芯片保护玻璃物面和像面均为平面，芯片保护玻璃物面到滤色片像面8.405mm，芯片保护玻璃像面到镜头成像面的距离为0.4mm。

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，所述第一镜片的两端通过镜帽固定在镜筒内。

在本实用新型的一个实施例中，第四镜片通过隔圈固定在镜筒内，第七镜片通过隔圈固定在镜筒内，滤色片通过隔圈固定在镜筒内。

在本实用新型的一个实施例中，所述镜头的焦距为18.57mm，光圈值为 F/1.8。

在本实用新型的一个实施例中，所述车载镜头的全场角为51°。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片以及第九镜片表面均镀有 BBAR膜。

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，镜筒使用铝材，既防止了生锈,又提高了镜头的强度；镜片表面上的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。

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为本实用新型安装结构示意图；

图2为本实用新型车载镜头光学原理示意图；

1、镜筒 2、镜帽 3、隔圈 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、第七镜片71、第七镜片物面 72、第七镜片像面 80、第八镜片 81、第八镜片物面 82、第八镜片像面90、第九镜片 91、第九镜片物面 92、第九镜片像面 100、滤光片 101、滤光片物面 102、滤光片像面 110、光阑孔面 120、芯片保护玻璃 121、芯片保护玻璃物面 122、芯片保护玻璃像面 130、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，本实用新型公开了自动驾驶车载导航镜头，包括镜筒1、依次设置在镜筒内的若干镜片、滤色片100以及芯片保护玻璃120，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、第六镜片60、第七镜片70、第八镜片80以及第九镜片90组成，第六镜片60和第七镜片70之间设有光阑孔110；第四镜片 40通过隔圈3固定在镜筒1内，第七镜片70通过隔圈3固定在镜筒1内，滤色片100通过隔圈3固定在镜筒1内；镜筒1由铝合金材料制成，具体为铝材 AL6061，既防止了生锈,又提高了镜头的强度；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、第六镜片60、第七镜片70、第八镜片 80以及第九镜片90表面均镀有BBAR膜，BBAR膜以减少反射光；每片镜片均采用胶水固定，提升了镜头的稳定性；镜头的畸变小，能有效拍出最真实的照片；再者，车载镜头的焦距为18.57mm，光圈值为F/1.8，全场角为51°，光圈大可以增大通光量，缩小景深，使画面更明亮，利于夜景拍摄；再者镜筒1 的侧壁打孔，热稳定性好；再者，非球面镀膜时增加了离子源工艺，增强了膜层的附着度。

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，第一行列举了该高像素镜头的主要参数焦距f＝18.57mm，光圈F/#＝1.8，光学轨迹总长TTL＝85mm，在单镜头水平视场角51°时的象高h＝7.962mm。

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(镜片1(1))中心顶点无穷远；

表面1为第一镜片物面11，该面为平面，曲率半径为-172.628mm，距离下一表面(第一镜片像面12)中心顶点1mm，即第一镜片10中心厚度为1mm，折射率为1.622995，阿贝系数51.1542；表面2为第一镜片像面12，该面为非球面，曲率半径为16.171mm，距离下一表面(第二镜片物面21)中心顶点9.276mm，

表面3为第二镜片物面21，该面为非球面，曲率半径为-15.119mm，距离下一表面(第二镜片像面22)7.5mm，即第二镜片20中心厚度为7.5mm；表面 4为第二镜片像面22，该面为非球面，曲率半径为-20.318mm，该面中心顶点距离下一表面(第三镜片物面31)中心顶点0.1mm；

表面5为第三镜片物面31，该面为非球面，曲率半径为42.406mm，距离下一表面(第三镜片像面)4.2mm，即第三镜片30中心厚度为4.2mm；表面6 为第三镜片像面32，该面为非球面，曲率半径为-124.223mm，距离下一表面(第四镜片物面41)17.917mm；

表面7为第四镜片物面41，该面为平面，曲率半径为139.495mm，距离下一表面(第四镜片像面42)中心顶点3.25mm，即第四镜片40中心厚度为3.25mm，折射率为1.677903，阿贝系数55.5597；表面8为第四镜片像面42，由于该面与第五镜片物面51间距为0且表面曲率半径为-21.221mm，距离下一表面(第五镜片像面52)中心顶点0.75mm，即第五镜片50中心厚度为0.75mm，折射率为1.846666，阿贝系数23.7873，

表面9既为第五镜片像面52，该面为球面，由于该面与第六镜片物面61 间距为0且表面曲率半径为17.482mm，折射率为1.617998，阿贝系63.4058；表面10为第六镜片像面62，该面为非球面，曲率半径为-34.731mm，该面中心顶点距离下一表面(第七镜片物面71)中心顶点0.05mm，第六镜片60的中心厚度4.2mm；

表面11为光阑孔面110，曲率半径为无穷，距离下一表面(第七镜片物面 71)中心顶点0.05mm，表面12为第七镜片物面71，该面为非球面，曲率半径为21.183mm，折射率为1.729164，阿贝系5.6，距离下一表面(第七镜片像面 72)5.5mm,第七镜片70的中心厚度5.5mm；

表面13为第七镜片像面72，该面为非球面，曲率半径为26.16mm，距离下一表面(第八镜片物面81)14.392mm；表面14为第八镜片物面81，该面为非球面，曲率半径为30.358mm，折射率为1.922866，阿贝系20.8821，距离下一表面(第八镜片像面82)3.8mm，第八镜片80的中心厚度3.8mm；

表面15为第八镜片像面82，该面为非球面，曲率半径为-46.295mm，距离下一表面(第九镜片物面91)0.741mm；表面16为第九镜片物面91，该面为非球面，曲率半径为-40.559mm，距离下一表面0.9mm，第九镜片90的中心厚度0.9mm；折射率为1.755002，阿贝系52.3293；

表面17为第九镜片像面92，该面为非球面，曲率半径为56.987mm，距离下一表面(滤色片物面101)1.4mm；表面18为滤色片物面101，该面为平面，距离下一表面(滤色片像面102)0.5mm，即滤色片100厚0.5mm，折射率为1.52，阿贝系数64.2；

表面19为滤色片像面102，该面为平面，距离下一表面(芯片保护玻璃物面)8.405mm；表面20为芯片保护玻璃物面121，该面为平面，距离下一表面 (芯片保护玻璃像面122)0.7mm，即芯片保护玻璃120厚0.7mm，折射率为1.52，阿贝系数64.2；

表面21为芯片保护玻璃像面122，该面为平面，距离下一表面(镜头成像面130)0.04mm；表面22为镜头成像面130。

该光学设计的分辨率通过RPT-201,1/2"靶，球面投影可达到：

中心:300lp/300lp

Φ5.0:200lp/200lp

Φ11:160lp/160lp

Φ16:125lp/100lp。

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 (7)

1.自动驾驶车载导航镜头，镜头包括镜筒、依次设置在镜筒内的若干镜片、滤色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、第六镜片、以及第七镜片组成；所述第六镜片和第七镜片之间设有光阑孔；

第一镜片物面为非球面，其曲率半径为-172.628mm，第一镜片像面为非球面，其曲率半径为16.171mm，所述第一镜片的中心厚度为1.0000mm；

第二镜片物面为非球面，其曲率半径为-15.119mm，第二镜片像面为非球面，其曲率半径为-20.318mm，第二镜片物面到第一镜片像面中心顶点9.276mm；所述第二镜片的中心厚度为7.5mm；

第三镜片物面为非球面，其曲率半径为42.406mm，第三镜片像面为非球面，其率半径为-124.223mm，第三镜片物面到第二镜片像面中心顶点0.1000mm；所述第三镜片的中心厚度为4.2mm；

第四镜片物面为非球面，其曲率半径为139.495mm，第四镜片像面为球面，该面与第五镜片物面间距为0且表面曲率半径相同，其曲率半径为-21.221mm；

第四镜片物面到第三镜片像面中心顶点17.917mm；所述第四镜片的中心厚度为3.25mm；

第五镜片物面为球面，其曲率半径为17.482mm，第五镜片像面为非球面，该面与第六镜片物面间距为0且表面曲率半径相同，其曲率半径为17.482mm；

第五镜片的中心厚度为0.7500mm；

第六镜片像面为非球面，其曲率半径为-34.731mm；第六镜片的中心厚度为4.2mm；

光阑孔的表面为光阑孔面，其为虚拟面，光阑孔面距离第五镜片像面的中心顶点0.05mm，光阑孔面距离第七镜片物面的中心顶点0.05mm；

第七镜片物面为非球面，其曲率半径为21.183mm；第七镜片像面为非球面，其曲率半径为26.16mm；第七镜片的中心厚度为5.5mm；

第八镜片物面为非球面，其曲率半径为30.358mm，第八镜片像面为非球面，其曲率半径为-46.295mm，第八镜片的中心厚度为3.8mm；第八镜片物面到第七镜片像面中心顶点14.392mm；

第九镜片物面为非球面，其曲率半径为-40.559mm，第九镜片像面为非球面，其曲率半径为56.987mm；第九镜片的中心厚度为0.9mm，第九镜片物面到第八镜片像面中心顶点0.741mm；

滤色片物面为平面，滤色片像面为平面，滤光片的厚度为0.5mm，滤色片物面到第九镜片像面中心顶点1.4mm；

芯片保护玻璃的厚度为0.7000mm，芯片保护玻璃物面和像面均为平面，芯片保护玻璃物面到滤色片像面8.405mm，芯片保护玻璃像面到镜头成像面的距离为0.4mm。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车载导航镜头，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所述的自动驾驶车载导航镜头，其特征在于，所述第一镜片的两端通过镜帽固定在镜筒内。

4.根据权利要求1所述的自动驾驶车载导航镜头，其特征在于，第四镜片通过隔圈固定在镜筒内，第七镜片通过隔圈固定在镜筒内，滤色片通过隔圈固定在镜筒内。

5.根据权利要求1所述的自动驾驶车载导航镜头，其特征在于，所述镜头的焦距为18.57mm，光圈值为F/1.8。

6.根据权利要求1所述的自动驾驶车载导航镜头，其特征在于，所述镜头的全场角为51°。

7.根据权利要求1所述的自动驾驶车载导航镜头，其特征在于，所述第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片以及第九镜片表面均镀有BBAR膜。

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