CN216595706U - 车载光学镜头结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车载光学镜头结构，所述镜头的光学系统包括沿光轴依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜以及第七透镜；第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为弯月负透镜，第三透镜为弯月正透镜，第四透镜为双凸正透镜，第五透镜为双凹负透镜，第六透镜为双凸正透镜，第七透镜为弯月正透镜；第五透镜与第六透镜相互胶合密接成双胶合透镜，本镜头结构简单，采用全玻结构设计，相较于当前市面上大量存在的玻塑或全塑系统具有更好的光学稳定性；视场极大，可以为车辆提供无死角的环境感知；F数很小，光吞吐量充足，且工作波长覆盖可见光与近红外波段；像质佳，可以对车辆周边环境及物体进行准确的成像与识别。

Description

车载光学镜头结构
技术领域
本发明涉及一种车载光学镜头结构。
背景技术
ADAS系统通过赋予车辆以机器视觉来提升汽车对周边环境的感知能力，从而对形成有效的驾驶辅助，提升驾驶品质，降低因不当驾驶行为而导致交通肇事的几率。而ADAS的一切“视觉”来源都是排布于车身各处充当“眼睛”的各型摄像头。随着当前市场对“智能汽车”的需求不断高涨，结构简单、高像质、大视场、昼夜共用的光学系统已然成为相关产业的热门产品。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种车载光学镜头结构。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种车载光学镜头结构，所述镜头的光学系统包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜以及第七透镜；第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为弯月负透镜，第三透镜为弯月正透镜，第四透镜为双凸正透镜，第五透镜为双凹负透镜，第六透镜为双凸正透镜，第七透镜为弯月正透镜；第五透镜与第六透镜相互胶合密接成双胶合透镜；第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为1.283mm，第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为2.352mm，第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为0.1mm，第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为0.819mm，第六透镜与第七透镜之间的空气间隔为0.1mm。
进一步的，各个镜片均为玻璃镜片。
进一步的，所述光学系统的焦距为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距分别为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
，其中
Figure 355435DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 616783DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 567159DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 696789DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 183265DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 851400DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 56117DEST_PATH_IMAGE016
与
Figure 989438DEST_PATH_IMAGE002
满足以下比例：-6.0<
Figure 330420DEST_PATH_IMAGE004
/
Figure 432106DEST_PATH_IMAGE002
<-4.0，-4.0<
Figure 858539DEST_PATH_IMAGE006
/
Figure 64393DEST_PATH_IMAGE002
<-2.0，10.0<
Figure 699030DEST_PATH_IMAGE008
/
Figure 800978DEST_PATH_IMAGE002
<13.0，1.0<
Figure 682084DEST_PATH_IMAGE010
/
Figure 426049DEST_PATH_IMAGE002
<3.0，-3.0<
Figure 413728DEST_PATH_IMAGE012
/
Figure 860146DEST_PATH_IMAGE002
<-0.5，0.5<
Figure 464434DEST_PATH_IMAGE014
/
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
<3.0，6.0<
Figure 385991DEST_PATH_IMAGE016
/
Figure 260800DEST_PATH_IMAGE018
<10.0。
进一步的，所述第一透镜满足关系式：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE022
≤50.0；所述第二透镜满足关系式：
Figure 576041DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 870887DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；所述第三透镜满足关系式：
Figure 924032DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 745357DEST_PATH_IMAGE022
≤50.0；所述第四透镜满足关系式：
Figure 32113DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 440354DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；所述第五透镜满足关系式：
Figure 205179DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 146590DEST_PATH_IMAGE022
≤50.0；所述第六透镜满足关系式：
Figure 633941DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 59370DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；所述第七透镜满足关系式：
Figure 319231DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 256094DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；其中
Figure 244775DEST_PATH_IMAGE020
为折射率，
Figure 890258DEST_PATH_IMAGE022
为阿贝常数。
进一步的，所述第二透镜L2、第三透镜L3以及第七透镜L7均为非球面透镜。
进一步的，所述光学系统的光学总长度TTL与所述光学系统的焦距f之间满足：TTL/f≤10.0。
进一步的，所述光学系统的F数<2.0。
进一步的，所述第七透镜的后侧设有滤光片，滤光片的后侧设有保护玻璃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，采用全玻结构设计，相较于当前市面上大量存在的玻塑或全塑系统具有更好的光学稳定性；视场极大，可以为车辆提供无死角的环境感知；F数很小，光吞吐量充足，且工作波长覆盖可见光与近红外波段，使该系统具备了各种复杂光线环境适应性；像质佳，可以对车辆周边环境及物体进行准确的成像与识别。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为该镜头的光学系统示意图；
图2为该镜头的可见光波段轴向色差图；
图3为该镜头的可见光波段场曲图；
图4为该镜头的可见光波段畸变图。
图中：L1-第一透镜；L2-第二透镜；L3-第三透镜；L4-第四透镜；STO-光阑；L5-第五透镜；L6-第六透镜；L7-第七透镜，L8-滤光片；L9-保护玻璃；IMG-成像面。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1-4所示，一种车载光学镜头结构，所述镜头的光学系统包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑STO、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7；第一透镜为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜为弯月负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜为弯月正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第四透镜为双凸正透镜，其物侧面与像侧面均为凸面；第五透镜为双凹负透镜，其物侧面与像侧面均为凹面；第六透镜为双凸正透镜，其物侧面与像侧面均为凸面；第七透镜为弯月正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第五透镜与第六透镜相互胶合密接成双胶合透镜；第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为1.283mm，第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为2.352mm，第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为0.1mm，第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为0.819mm，第六透镜与第七透镜之间的空气间隔为0.1mm。
在本实施例中，各个镜片均为玻璃镜片。
在本实施例中，所述光学系统的焦距为
Figure 996886DEST_PATH_IMAGE002
，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距分别为
Figure 555299DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 417076DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 894063DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 335539DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 279618DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 109034DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 371519DEST_PATH_IMAGE016
，其中
Figure 584063DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 943500DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 678238DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 460643DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 243922DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 926707DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 127619DEST_PATH_IMAGE016
与
Figure 895855DEST_PATH_IMAGE002
满足以下比例：-6.0<
Figure 217246DEST_PATH_IMAGE004
/
Figure 256003DEST_PATH_IMAGE002
<-4.0，-4.0<
Figure 129281DEST_PATH_IMAGE006
/
Figure 384813DEST_PATH_IMAGE002
<-2.0，10.0<
Figure 742851DEST_PATH_IMAGE008
/
Figure 665807DEST_PATH_IMAGE002
<13.0，1.0<
Figure 913249DEST_PATH_IMAGE010
/
Figure 656077DEST_PATH_IMAGE002
<3.0，-3.0<
Figure 148632DEST_PATH_IMAGE012
/
Figure 722833DEST_PATH_IMAGE002
<-0.5，0.5<
Figure 141176DEST_PATH_IMAGE014
/
Figure 371300DEST_PATH_IMAGE018
<3.0，6.0<
Figure 664616DEST_PATH_IMAGE016
/
Figure 31006DEST_PATH_IMAGE018
<10.0。
进一步的，所述第一透镜满足关系式：
Figure 620250DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 603250DEST_PATH_IMAGE022
≤50.0；所述第二透镜满足关系式：
Figure 109711DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 596187DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；所述第三透镜满足关系式：
Figure 621912DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 59584DEST_PATH_IMAGE022
≤50.0；所述第四透镜满足关系式：
Figure 992905DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 333888DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；所述第五透镜满足关系式：
Figure 530514DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 434974DEST_PATH_IMAGE022
≤50.0；所述第六透镜满足关系式：
Figure 109669DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 242842DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；所述第七透镜满足关系式：
Figure 108904DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 22634DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；其中
Figure 235440DEST_PATH_IMAGE020
为折射率，
Figure 816594DEST_PATH_IMAGE022
为阿贝常数。
在本实施例中，所述第二透镜L2、第三透镜L3以及第七透镜L7均为非球面透镜；非球面曲线方程表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；
Figure DEST_PATH_IMAGE026
、
Figure DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure DEST_PATH_IMAGE036
、
Figure DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure DEST_PATH_IMAGE040
均为高次项系数。
在本实施例中，所述光学系统的光学总长度TTL与所述光学系统的焦距f之间满足：TTL/f≤10.0。
在本实施例中，所述光学系统的F数<2.0。
在本实施例中，所述第七透镜的后侧设有滤光片L8，滤光片的后侧设有保护玻璃L9。
本镜头实现的技术指标如下：（1）焦距：EFFL=1.65mm；（2）光圈F=2.00；（3）视场角：2w≥195°；（4）成像圆直径大于φ5.8mm；（5）工作波段：可见光及近红外；（6）光学总长TTL≤17.0mm；（7）光学后截距BFL≥2.6mm。
各镜片具体参数如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE042
光学系统的各非球面透镜的非球面系数如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE044
本镜头实现了超广角、大孔径、昼夜共用设计，同时对轴上、轴外像差进行了良好的校正。
本镜头采用全玻结构设计，相较于全塑或玻塑结构拥有更高的光学与结构稳定性；本镜头构较简单，尺寸更小，公差敏感度更低，易于装配，成本更低，更适合大规模高良率生产；本镜头F数更小，通光口径更大，保证了系统进光量的充足，能够更好地适应多种复杂环境；本镜头工作波长覆盖可见光与近红外波段，具备全天候的环境感知能力；本镜头通过合理的玻璃材料搭配以及镜片光焦度分配，整个光学系统的轴向色差与横向色差得到了很好地校正，合理的面型设计也使得整个光学系统的高级像差得到有效校正，同时每个镜面的光线入射角小，系统总体成像质量优良。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种车载光学镜头结构，其特征在于：所述镜头的光学系统包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜以及第七透镜；第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为弯月负透镜，第三透镜为弯月正透镜，第四透镜为双凸正透镜，第五透镜为双凹负透镜，第六透镜为双凸正透镜，第七透镜为弯月正透镜；第五透镜与第六透镜相互胶合密接成双胶合透镜；
第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为1.283mm，第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为2.352mm，第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为0.1mm，第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为0.819mm，第六透镜与第七透镜之间的空气间隔为0.1mm。
2.根据权利要求1所述的车载光学镜头结构，其特征在于：所述光学系统的焦距为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure DEST_PATH_IMAGE016
，其中
Figure 355725DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 600761DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 396810DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 119915DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 576698DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 477789DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 807139DEST_PATH_IMAGE016
与
Figure 520886DEST_PATH_IMAGE002
满足以下比例：-6.0<
Figure 517661DEST_PATH_IMAGE004
/
Figure 324074DEST_PATH_IMAGE002
<-4.0，-4.0<
Figure 720814DEST_PATH_IMAGE006
/
Figure 520142DEST_PATH_IMAGE002
<-2.0，10.0<
Figure 122156DEST_PATH_IMAGE008
/
Figure 817580DEST_PATH_IMAGE002
<13.0，1.0<
Figure 370790DEST_PATH_IMAGE010
/
Figure 973809DEST_PATH_IMAGE002
<3.0，-3.0<
Figure 758226DEST_PATH_IMAGE012
/
Figure 673485DEST_PATH_IMAGE002
<-0.5，0.5<
Figure 464724DEST_PATH_IMAGE014
/
Figure DEST_PATH_IMAGE018
<3.0，6.0<
Figure 887746DEST_PATH_IMAGE016
/
Figure 697308DEST_PATH_IMAGE018
<10.0。
3.根据权利要求1所述的车载光学镜头结构，其特征在于：所述第一透镜满足关系式：
Figure DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
≤50.0；所述第二透镜满足关系式：
Figure 986731DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 265266DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；所述第三透镜满足关系式：
Figure 960821DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 578884DEST_PATH_IMAGE022
≤50.0；所述第四透镜满足关系式：
Figure 98596DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 677476DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；所述第五透镜满足关系式：
Figure 160410DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 213073DEST_PATH_IMAGE022
≤50.0；所述第六透镜满足关系式：
Figure 388839DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 127119DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；所述第七透镜满足关系式：
Figure 617006DEST_PATH_IMAGE020
≥1.5，
Figure 255667DEST_PATH_IMAGE022
≥50.0；其中
Figure 680963DEST_PATH_IMAGE020
为折射率，
Figure 155807DEST_PATH_IMAGE022
为阿贝常数。
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