CN214623167U - 一种车载前视光学镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种车载前视光学镜头，其具备高分辨率、大光圈、大视场的特点，满足汽车自动驾驶系统的需求。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、第六透镜和第七透镜；所述第七透镜的像侧后方顺次布置有滤色片、保护玻璃和IMA；所述的第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述的第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第三透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第四透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述的第五透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面。
Description
技术领域
本实用新型涉及镜头结构的技术领域，具体为一种车载前视光学镜头。
背景技术
随着汽车自动驾驶技术的发展，汽车自动驾驶系统对车载用摄像头的技术要求越来越高。其中，前视车载镜头是汽车自动驾驶系统中的重要组成部分，前视车载镜头主要用于对汽车前方的路况信息进行收集，避免交通事故的发生。现有的前视摄像镜头拍摄的图像分辨率较低，景深范围小，且不能在拍摄远处物体细节的同时保证大视场角要求，无法完成对车辆周围环境实时准确地监控，存在一定驾驶风险。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种车载前视光学镜头，其具备高分辨率、大光圈、大视场的特点，满足汽车自动驾驶系统的需求。
一种车载前视光学镜头，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、第六透镜和第七透镜；
所述第七透镜的像侧后方顺次布置有滤色片、保护玻璃和IMA；
所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述第三透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第四透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第五透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第六透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；
所述第七透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
所述第一透镜、第二透镜和第七透镜均为玻璃非球透镜，第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜为玻璃球面透镜。
其进一步特征在于：
所述第一透镜满足Nd1＞1.8、Vd1＜45，其中Nd1是指第一透镜的折射率，Vd1是指第一透镜的阿贝数；
所述第二透镜满足Nd2＞1.85、Vd2＜45，其中Nd2是指第二透镜的折射率，Vd2是指第二透镜的阿贝数；
所述第三透镜满足Nd3＞1.75、Vd3＜45，其中Nd3是指第三透镜的折射率，Vd3是指第三透镜的阿贝数；
所述第四透镜满足Nd4＜1.65，Vd4＞55，其中Nd4是指第四透镜的折射率，Vd4是指第四透镜的阿贝数；所述第四透镜满足dn/dt4＜-3X10-6℃，其中dn/dt4是指第四透镜的折射率温度系数；
所述第七透镜满足Nd7＞1.75，Vd7＜50，其中Nd7是指第七透镜的折射率，Vd7是指第七透镜的阿贝数；
优选地，所述第五透镜和第六透镜组成胶合透镜；此时两个第五透镜、第六透镜的阿贝数差值△Nd满足：35＜|△Nd|＜45；
其还包括有一光阑，所述光阑位于第三透镜和第四透镜之间；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，BFL/TTL≤0.2，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；以及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；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV/h/D≤4.9，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；以及h为所述光学镜头最大视场角所对应的像高；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV×F/h≥58，其中，FOV表示光学镜头的最大视场角度；F表示光学系统整体焦距值；h表示光学镜头最大视场角所对应的像高；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，TTL/F≤8，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；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，-2≤f1/F≤-1.5,-10≤f2/F≤-5.5,2.5≤f3/F≤3.5,2.5≤f4/F≤3,1.3≤f5/F≤2,-1.5≤f6/F≤-1,3≤f7/F≤6，其中，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7依次为第一透镜至第七透镜的焦距，F为光学系统整体焦距值。
采用本实用新型后，采用4片玻璃球面镜片加3片玻璃非球面镜片组合形成车载前视光学镜头，其结构简单、体积小，在-40°至125°范围内像面漂移小能够实现清晰成像，满足800万像素成像要求，光圈大，可拍摄视场范围为120；其具备高分辨率、大光圈、大视场的特点，满足汽车自动驾驶系统的需求。
附图说明
图1为本实用新型实施例透镜结构组合图(物方处于最左侧位置、像方处于最右侧位置)；
图2为本实用新型实施例MTF曲线图；
图3为本实用新型实施例25°时离焦曲线图；
图4为本实用新型实施例-40°时离焦曲线图；
图5为本实用新型实施例125°时离焦曲线图；
图中序号所对应的名称如下：
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、光阑STOP、滤色片IR、保护玻璃CG。
具体实施方式
一种车载前视光学镜头，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L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7；
第七透镜L7的像侧后方顺次布置有滤色片IR、保护玻璃CG和IMA；
第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，第一透镜L1满足Nd1＞1.8、Vd1＜45，其中Nd1是指第一透镜L1的折射率，Vd1是指第一透镜L1的阿贝数；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面，第二透镜L2满足Nd2＞1.85、Vd2＜45，其中Nd2是指第二透镜L2的折射率，Vd2是指第二透镜L2的阿贝数；
第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面，第三透镜L3满足Nd3＞1.75、Vd3＜45，其中Nd3是指第三透镜L3的折射率，Vd3是指第三透镜L3的阿贝数；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面，第四透镜L4满足Nd4＜1.65，Vd4＞55，其中Nd4是指第四透镜L4的折射率，Vd4是指第四透镜L4的阿贝数；第四透镜L4满足dn/dt4＜-3X10-6℃，其中dn/dt4是指第四透镜L4的折射率温度系数；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，第七透镜L7满足Nd7＞1.75，Vd7＜50，其中Nd7是指第七透镜L7的折射率，Vd7是指第七透镜L7的阿贝数；
第一透镜L1、第二透镜L2和第七透镜L7均为玻璃非球透镜，第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6为玻璃球面透镜。
其组成的光学镜头满足如下参数条件，BFL/TTL≤0.2，其中BFL为光学镜头的最后一枚透镜像侧面中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离；以及TTL为第一透镜L1的物侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV/h/D≤4.9，其中，FOV为光学镜头的最大视场角；D为光学镜头最大视场角所对应的第一透镜L1物侧面的最大通光口径；以及h为光学镜头最大视场角所对应的像高；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV×F/h≥58，其中，FOV表示光学镜头的最大视场角度；F表示光学系统整体焦距值；h表示光学镜头最大视场角所对应的像高；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，TTL/F≤8，其中，TTL为第一透镜L1的物侧面中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离；
其组成的光学镜头满足如下参数条件，-2≤f1/F≤-1.5,-10≤f2/F≤-5.5,2.5≤f3/F≤3.5,2.5≤f4/F≤3,1.3≤f5/F≤2,-1.5≤f6/F≤-1,3≤f7/F≤6，其中，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7依次为第一透镜L1至第七透镜L7的焦距，F为光学系统整体焦距值。
具体实施例中，第五透镜L5和第六透镜L6组成胶合透镜；此时两个第五透镜L5、第六透镜L6的阿贝数差值△Nd满足：35＜|△Nd|＜45；其还包括有一光阑，光阑STOP位于第三透镜L3和第四透镜L4之间；
各光学参数如表1：
表1
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。
其组成的光学镜头满足的参数条件、见表2：
表2
| 项目 | TTL/F | FOV×F/h | FOV/h/D | BFL/TTL |
| 范围 | 7.95 | 60 | 4.8 | 0.14 |
第一透镜L1、第二透镜L2和第七透镜L7为非球面镜，各非球面面型描述如下：
其中，Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c＝1/r，r表示非球面镜面的曲率半径，k为圆锥系数conic，A、B、C、D、E为非球面高次项系数。
各非球面面型参数如表3：
表3
采用4片玻璃球面镜片加3片玻璃非球面镜片组合形成车载前视光学镜头，其结构简单、体积小，在-40°至125°范围内像面漂移小能够实现清晰成像，满足800万像素成像要求，光圈大，可拍摄视场范围为120；其具备高分辨率、大光圈、大视场的特点，满足汽车自动驾驶系统的需求。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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)
1.一种车载前视光学镜头，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、第六透镜和第七透镜；
所述第七透镜的像侧后方顺次布置有滤色片、保护玻璃和IMA；
所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述第三透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第四透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第五透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第六透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；
所述第七透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
所述第一透镜、第二透镜和第七透镜均为玻璃非球透镜，第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜为玻璃球面透镜。
2.如权利要求1所述的一种车载前视光学镜头，其特征在于：所述第一透镜满足Nd1＞1.8、Vd1＜45，其中Nd1是指第一透镜的折射率，Vd1是指第一透镜的阿贝数；
所述第二透镜满足Nd2＞1.85、Vd2＜45，其中Nd2是指第二透镜的折射率，Vd2是指第二透镜的阿贝数；
所述第三透镜满足Nd3＞1.75、Vd3＜45，其中Nd3是指第三透镜的折射率，Vd3是指第三透镜的阿贝数；
所述第四透镜满足Nd4＜1.65，Vd4＞55，其中Nd4是指第四透镜的折射率，Vd4是指第四透镜的阿贝数；所述第四透镜满足dn/dt4＜-3X10-6℃，其中dn/dt4是指第四透镜的折射率温度系数；
所述第七透镜满足Nd7＞1.75，Vd7＜50，其中Nd7是指第七透镜的折射率，Vd7是指第七透镜的阿贝数。
3.如权利要求1所述的一种车载前视光学镜头，其特征在于：所述第五透镜和第六透镜组成胶合透镜。
4.如权利要求3所述的一种车载前视光学镜头，其特征在于：所述第五透镜、第六透镜的阿贝数差值△Nd满足：35＜|△Nd|＜45。
5.如权利要求1所述的一种车载前视光学镜头，其特征在于：其还包括有一光阑，所述光阑位于第三透镜和第四透镜之间。
6.如权利要求1所述的一种车载前视光学镜头，其特征在于：其组成的光学镜头满足如下参数条件，BFL/TTL≤0.2，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；以及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。
7.如权利要求1所述的一种车载前视光学镜头，其特征在于：其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV/h/D≤4.9，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；以及h为所述光学镜头最大视场角所对应的像高。
8.如权利要求1所述的一种车载前视光学镜头，其特征在于：其组成的光学镜头满足如下参数条件，FOV×F/h≥58，其中，FOV表示光学镜头的最大视场角度；F表示光学系统整体焦距值；h表示光学镜头最大视场角所对应的像高。
9.如权利要求1所述的一种车载前视光学镜头，其特征在于：其组成的光学镜头满足如下参数条件，TTL/F≤8，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。
10.如权利要求1所述的一种车载前视光学镜头，其特征在于：其组成的光学镜头满足如下参数条件，-2≤f1/F≤-1.5,-10≤f2/F≤-5.5,2.5≤f3/F≤3.5,2.5≤f4/F≤3,1.3≤f5/F≤2,-1.5≤f6/F≤-1,3≤f7/F≤6，其中，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7依次为第一透镜至第七透镜的焦距，F为光学系统整体焦距值。
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| CN114326027A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 北京经纬恒润科技股份有限公司 | 车载前视光学系统和车载摄像系统 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114326027A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 北京经纬恒润科技股份有限公司 | 车载前视光学系统和车载摄像系统 |
| CN114326027B (zh) * | 2021-12-30 | 2024-04-09 | 北京经纬恒润科技股份有限公司 | 车载前视光学系统和车载摄像系统 |
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