CN218497237U - 一种车载镜头 - Google Patents

一种车载镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN218497237U
CN218497237U CN202123135943.XU CN202123135943U CN218497237U CN 218497237 U CN218497237 U CN 218497237U CN 202123135943 U CN202123135943 U CN 202123135943U CN 218497237 U CN218497237 U CN 218497237U
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
focal power
vehicle
image
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202123135943.XU
Other languages
English (en)
Inventor
李泽民
张占军
封文轩
张登全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
Original Assignee
Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd filed Critical Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
Priority to CN202123135943.XU priority Critical patent/CN218497237U/zh
Priority to PCT/CN2022/134740 priority patent/WO2023109491A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN218497237U publication Critical patent/CN218497237U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本实用新型实施例公开了一种车载镜头，包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、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；第一透镜为负光焦度透镜，第二透镜为负光焦度透镜，第三透镜为正光焦度透镜，第五透镜为正光焦度透镜，第六透镜为负光焦度透镜，第七透镜为正光焦度透镜；第四透镜为正光焦度透镜或负光焦度透镜。本实用新型实施例的技术方案可以解决传统车载镜头通光小，进光量不足的问题，提高车载镜头的采光性，保证行车安全。

Description

一种车载镜头
技术领域
本实用新型实施例涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种车载镜头。
背景技术
随着自动驾驶技术的进步，越来越多的成像镜头开始搭载在汽车上，并且对车载摄像头的规格要求越来越高。其中，广角镜头属于车载镜头领域使用最广泛的镜头，它能够最大范围采集车外信息，为自动驾驶保驾护航。
传统广角车载镜头普遍适用于小靶面传感器(成像面小)，而且镜头的F/No(F-Number，相对孔径，或称之为光圈系数F)数值太大，导致光通量小，影响镜头采光性，使得镜头在低照度环境中成像画面噪点较多，严重干扰车辆识别系统，影响行车安全性。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种车载镜头，以解决传统车载镜头通光小，进光量不足的问题，提高车载镜头的采光性，保证行车安全。
为达上述目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：
一种车载镜头，包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、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；
第一透镜为负光焦度透镜，第二透镜为负光焦度透镜，第三透镜为正光焦度透镜，第五透镜为正光焦度透镜，第六透镜为负光焦度透镜，第七透镜为正光焦度透镜；第四透镜为正光焦度透镜或负光焦度透镜。
可选的，透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面；
第一透镜的物方表面朝向物面凸起，第一透镜的像方表面朝向像面凹陷；
第二透镜的物方表面朝向物面凹陷，第二透镜的像方表面朝向像面凹陷，或者，第二透镜的物方表面朝向物面凸起，第二透镜的像方表面朝向像面凹陷；
第三透镜的物方表面朝向物面凸起，第三透镜的像方表面朝向像面凸起；
第四透镜的物方表面朝向物面凹陷，第四透镜的像方表面朝向像面凸起；
第五透镜的物方表面朝向物面凸起，第五透镜的像方表面朝向像面凸起；
第六透镜的物方表面朝向物面凹陷，第六透镜的像方表面朝向像面凹陷；
第七透镜的物方表面朝向物面凸起，第七透镜的像方表面朝向像面凸起。
可选的，车载镜头的光焦度为
Figure BDA0003409032900000021
第二透镜的光焦度为
Figure BDA0003409032900000022
第三透镜的光焦度为
Figure BDA0003409032900000023
第四透镜的光焦度为
Figure BDA0003409032900000024
第五透镜的光焦度为
Figure BDA0003409032900000025
第六透镜的光焦度为
Figure BDA0003409032900000026
其中：
Figure BDA0003409032900000027
可选的，第一透镜折射率为Nd1，第二透镜的折射率为Nd2，第三透镜的折射率为Nd3，其中：
Nd1>1.7，1.4≤Nd2≤1.7，
Figure BDA0003409032900000028
可选的，沿光轴方向，第一透镜的物侧面至像面的距离为TTL，第一透镜的厚度为H1，其中：
|TTL/H1|≥6.5。
可选的，沿光轴方向，第七透镜的像侧面至像面的距离为BFL，第七透镜的厚度为H7，其中：
H7/BFL≥0.3。
可选的，车载镜头的光圈系数为F，其中：F≤1.65。
可选的，车载镜头的对角视场角为DFOV，其中：DFOV≥175°。
可选的，第一透镜包括玻璃球面镜片，第二透镜、第四透镜、第六透镜和第七透镜均包括塑胶非球面透镜；第三透镜包括玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜；第五透镜包括玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。
可选的，塑胶非球面透镜的非球面满足：
Figure BDA0003409032900000031
其中，z表示非球面Z向的轴向矢高；r表示非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；A、B、C、D、E、F分别表示非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶系数。
本实用新型实施例提供的车载镜头，通过使用七片透镜，并合理设置各个透镜的光焦度，可以保证成像质量，同时提高系统通光孔径，提高车载镜头的采光性，解决传统车载镜头通光小，进光量不足的问题，保证行车安全。
附图说明
图1为本实用新型实施例一提供的一种车载镜头的结构示意图；
图2为本实用新型实施例一中车载镜头的球差曲线图；
图3为本实用新型实施例一中车载镜头的场曲曲线图；
图4为本实用新型实施例一中车载镜头的光线像差图；
图5为本实用新型实施例二提供的一种的车载镜头的结构示意图；
图6为本实用新型实施例二中车载镜头的球差曲线图；
图7为本实用新型实施例二中车载镜头的场曲曲线图；
图8为本实用新型实施例二中车载镜头的光线像差图；
图9为本实用新型实施例三提供的一种的车载镜头的结构示意图；
图10为本实用新型实施例三中车载镜头的球差曲线图；
图11为本实用新型实施例三中车载镜头的场曲曲线图；
图12为本实用新型实施例三中车载镜头的光线像差图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本实用新型实施例一提供的一种车载镜头的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的车载镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170；第一透镜110为负光焦度透镜，第二透镜120为负光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第五透镜150为正光焦度透镜，第六透镜160为负光焦度透镜，第七透镜170为正光焦度透镜；第四透镜140为正光焦度透镜或负光焦度透镜。
示例性的，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。在本实施例提供的车载镜头中，可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内，设置第一透镜110为负光焦度透镜，此透镜主要用于收敛光线进入光学系统的入射角；第二透镜120为负光焦度透镜，此透镜主要用于矫正轴外像差；第三透镜130为正光焦度透镜，此透镜主要用于矫正球差；第四透镜140为正光焦度透镜(或者负光焦度透镜)，此透镜主要用于增加系统通光孔径，提高光通量；第五透镜150为正光焦度透镜，第六透镜160为负光焦度透镜，第五透镜150和第六透镜160配合，用于平衡高低温；第七透镜170为正光焦度透镜，此透镜主要用于矫正像散。整个车载镜头的光焦度按照一定比例分配，可以保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，降低镜头的敏感性，提高生产的可能性，同时，通过合理配置各个透镜的光焦度，有利于减小畸变，提高成像质量。
综上，本实用新型实施例提供的车载镜头，通过使用七片透镜，并合理设置各个透镜的光焦度，可以保证成像质量，同时提高系统通光孔径，提高车载镜头的采光性，解决传统车载镜头通光小，进光量不足的问题，保证行车安全。
在上述实施例的基础上，第一透镜110包括玻璃球面镜片，第二透镜120、第四透镜140、第六透镜160和第七透镜170均包括塑胶非球面透镜；第三透镜130包括玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜；第五透镜150包括玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。
具体的，在一实施例中，可选第三透镜130为玻璃球面透镜，第五透镜150为玻璃球面透镜；在另一实施例中，可选第三透镜130为玻璃球面透镜，第五透镜150为塑胶非球面透镜；在另一实施例中，可选第三透镜130为塑胶非球面透镜，第五透镜150为玻璃球面透镜；在另一实施例中，可选第三透镜130为塑胶非球面透镜，第五透镜150为塑胶非球面透镜。
其中，非球面透镜的特点是从镜片中心到镜片周边，曲率是连续变化的。与从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率的球面镜片不同，非球面镜片具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面镜片后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而提升镜头的成像质量。本实用新型实施例提供的车载镜头中，通过设置至少4片塑胶非球面镜片，可以保证成像质量好。
球面透镜的特点是从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率，保证透镜的设置方式简单。进一步的，玻璃材质的镜片热膨胀系数较小，稳定性良好；当车载镜头所使用的环境温度变化较大时，有利于保持车载镜头的焦距稳定。
进一步的，塑胶非球面透镜的材质可为本领域技术人员可知的各种塑胶，玻璃球面透镜的材质为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，本实用新型实施例对此不赘述也不作限定。由于塑胶材质的透镜成本远低于玻璃材质的透镜成本，本实用新型实施例提供的车载镜头中，采用了玻璃透镜与塑胶透镜混合搭配的方式，可使得在确保车载镜头的光学性能的同时能够有效地控制车载镜头的成本；同时各透镜材质具有互相补偿作用，可保证在高低温环境下仍可正常使用。
在上述实施例的基础上，定义透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面，其中第一透镜110的物方表面朝向物面凸起，第一透镜110的像方表面朝向像面凹陷；第二透镜120的物方表面朝向物面凹陷，第二透镜120的像方表面朝向像面凹陷，或者，第二透镜120的物方表面朝向物面凸起，第二透镜120的像方表面朝向像面凹陷；第三透镜130的物方表面朝向物面凸起，第三透镜130的像方表面朝向像面凸起；第四透镜140的物方表面朝向物面凹陷，第四透镜140的像方表面朝向像面凸起；第五透镜150的物方表面朝向物面凸起，第五透镜150的像方表面朝向像面凸起；第六透镜160的物方表面朝向物面凹陷，第六透镜160的像方表面朝向像面凹陷；第七透镜170的物方表面朝向物面凸起，第七透镜170的像方表面朝向像面凸起。
示例性的，如图1所示，对于第二透镜120，图1以第二透镜120的物方表面朝向物面凹陷，第二透镜120的像方表面朝向像面凹陷为例进行示意，在其他实施例中，可选第二透镜120的物方表面朝向物面凸起，第二透镜120的像方表面朝向像面凹陷。通过合理设置各个透镜的面型，保证各个透镜的光焦度满足上述实施例中光焦度要求的同时，还可以保证整个车载镜头结构紧凑，车载镜头集成度高，减小镜头的整体体积。
在上述实施例的基础上，车载镜头的光焦度为
Figure BDA0003409032900000071
第二透镜120的光焦度为
Figure BDA0003409032900000072
第三透镜130的光焦度为
Figure BDA0003409032900000073
第四透镜140的光焦度为
Figure BDA0003409032900000074
第五透镜150的光焦度为
Figure BDA0003409032900000075
第六透镜160的光焦度为
Figure BDA0003409032900000076
其中：
Figure BDA0003409032900000077
Figure BDA0003409032900000078
通过按照一定的比例分配整个车载镜头的光焦度，可以保证前后镜片的入射角大小的均衡性，平衡高低温，降低镜片的敏感性，提高镜头的稳定性，同时有利于减小畸变，使成像系统球差和场曲同时小，保证轴上和离轴视场像质。通过以上镜片组成的光学系统，光学总长较短，从而保证镜头整体的体积小。
在上述实施例的基础上，第一透镜110折射率为Nd1，第二透镜120的折射率为Nd2，第三透镜130的折射率为Nd3，其中：Nd1>1.7，1.4≤Nd2≤1.7，
Figure BDA0003409032900000081
其中，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同。通过合理设置车载镜头中各透镜的折射率，有利于实现车载镜头的小型化设计；同时，有利于实现较高的像素分辨率与较大的光圈。
在上述实施例的基础上，沿光轴方向，第一透镜110的物侧面至像面的距离(即光学总长)为TTL，第一透镜110的厚度为H1，其中：|TTL/H1|≥6.5。通过合理设置第一透镜110的厚度和镜头光学总长TTL的比例，可以收敛光线进入光学系统的入射角，提高进光量，有利于保证行车安全。
在上述实施例的基础上，沿光轴方向，第七透镜170的像侧面至像面的距离(即光学后焦)为BFL，第七透镜170的厚度为H7，其中：H7/BFL≥0.3。通过合理设置第七透镜170的厚度与镜头光学后焦BFL的比例，可以有效矫正像散，提高成像质量。
在上述实施例的基础上，车载镜头的光圈系数为F，其中：F≤1.65。
光圈系数，即F值，是用来表征光圈的大小的参数。光圈系数F等于镜头焦距和通光孔径之比。F数值实际上和光圈孔半径的倒数成正比，而镜头的通光量又和通光孔的面积成正比，因此，光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，表示光圈越大，光通量越大。本实施例的光圈系数很小，可实现一种大光圈的车载镜头，该车载镜头在低照度下仍具有很好的采光性，从而有利于保证行车安全。
在上述实施例的基础上，车载镜头的对角视场角为DFOV，其中：DFOV≥175°。本实用新型实施例提供的车载镜头具有大视场角的特点，可以采集更大视场下的图像，有利于保证行车安全。
综上，本实用新型实施例提供的车载镜头，通过使用七片透镜，并合理设置各透镜的光焦度、折射率、面型、材质和厚度等参数，可使车载镜头具有低成本、高性能的特点，可以满足-40℃～90℃的使用条件，同时具有大光圈、大视场角、高像素、大靶面的优点，最大可以匹配1/2.7″大靶面芯片，且总长小于17.2mm，结构紧凑，有效解决了传统车载镜头通光小，进光量不足的缺点。
作为一种可行的实施方式，下面对车载镜头中各个透镜表面的曲率半径、厚度、折射率和拟合圆锥系数K进行说明。
表1 车载镜头的曲率半径、厚度、折射率和K系数的设计值
Surf 曲率半径 厚度 折射率 K值
S1 18.87 0.80 1.69
S2 3.03 1.89
S3 -17.17 0.70 1.64 -4.21
S4 3.46 0.31 -0.01
S5 6.24 2.45 1.95
S6 -9.40 0.05
STO PL 0.52
S8 -1.92 0.63 1.54 -0.18
S9 -2.68 0.05 -1.58
S10 3.82 1.83 1.54 -2.89
S11 -2.98 -0.03 -2.05
S12 -4.90 0.60 1.64 -0.79
S13 5.30 0.13 1.11
S14 8.32 1.97 1.54 5.07
S15 -3.40 1.02 -0.37
S16 PL 0.56 1.52
S17 PL 2.98
其中，“surf”代表面序号，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“S1”代表第一透镜110的前表面，“S2”代表第一透镜110的后表面，“S8”代表第四透镜140的物面表面，“S9”代表第四透镜140的像面表面，依次类推；“STO”代表所述镜头的光阑；曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；K值表示拟合圆锥系数。其中，曲率半径为非“PL”，且K值为空格所对应的透镜为玻璃球面透镜。如表1所示，在实施例一中，第一透镜110和第三透镜130为玻璃球面透镜，其余透镜为塑胶非球面透镜。
可选的，塑胶非球面透镜的非球面满足：
Figure BDA0003409032900000101
其中，z表示非球面Z向的轴向矢高；r为非球面的高度，即非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；A、B、C、D、E、F分别表示非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶系数。
接下来以一种可行的实施方式，对非球面透镜的非球面中的数据进行说明。下述表2中，“-3.43651E-04”表示面序号为S3的系数A为-3.43651*10-4，以此类推。
表2 车载镜头中非球面系数的设计值
Surf A B C D E F
S3 -3.43651E-04 -1.43750E-04 3.98886E-06 9.82332E-07 / /
S4 -2.09937E-03 -2.76633E-04 -8.89967E-05 1.32601E-05 / /
S8 4.50832E-02 -3.50128E-03 -5.08679E-04 5.37982E-04 2.68344E-04 -1.06139E-04
S9 1.68393E-02 -1.34881E-03 -8.75373E-04 7.87872E-04 -1.11026E-04 -1.87564E-06
S10 -9.66125E-04 2.50040E-03 -1.13271E-03 4.86817E-04 -1.08181E-04 1.04073E-05
S11 -5.24889E-03 -2.87514E-03 1.44111E-04 3.89185E-04 -1.09409E-04 1.09152E-05
S12 -5.83638E-03 -3.88009E-03 9.57884E-04 -2.25667E-04 7.73929E-05 -9.95178E-06
S13 -8.91736E-04 -8.89385E-04 4.95744E-04 -1.61542E-04 2.90376E-05 -2.18112E-06
S14 1.48492E-03 2.68196E-04 4.37075E-06 7.94325E-07 -8.33050E-07 /
S15 2.47595E-03 -1.03089E-04 4.09844E-05 8.52549E-06 4.41546E-07 /
进一步的，图2为本实用新型实施例一中车载镜头的球差曲线图，如图2所示，该车载镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm)下的球差均在0.05mm以内，不同波长在图中分别以1、2、3、4和5的方式进行标记，其中1、2、3、4和5分别对应0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm的波长。从图中可以知道，不同波长曲线相对较集中，说明该车载镜头的球差很小。
图3为本实用新型实施例一中车载镜头的场曲曲线图，图3中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图3可以看出，本实施例提供的车载镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图4为本实用新型实施例一中车载镜头的光线像差图，如图4所示，不同波长光线(0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm，图中未标示)在该车载镜头的不同视场角下的曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该车载镜头较好地校正了光学系统的像差。
实施例二
图5为本实用新型实施例二的提供的一种车载镜头的结构示意图，如图5所示，本实用新型实施例提供的车载镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170；第一透镜110为负光焦度透镜，第二透镜120为负光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第五透镜150为正光焦度透镜，第六透镜160为负光焦度透镜，第七透镜170为正光焦度透镜；第四透镜140为正光焦度透镜或负光焦度透镜。
其中，各个透镜的光焦度、折射率以及厚度等参数的设置范围与实施例一相同，在此不再赘述。
与实施例一中车载镜头的设置方式不同的是，实施例二中，第一透镜110和第五透镜150为玻璃球面透镜，其余透镜为塑胶非球面透镜。
表3以另一种可行的实施方式，详细说明了本实用新型实施例二提供的车载镜头中各透镜的具体设置参数，表3中的车载镜头对应图5所示的车载镜头。
下述表3中，“surf”代表面序号，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“S1”代表第一透镜110的物面表面，“S2”代表第一透镜110的像面表面，“S8”代表第四透镜140的物面表面，“S9”代表第四透镜140的像面表面，依次类推；“STO”代表所述镜头的光阑；曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；K值表示拟合圆锥系数。从表3可以看出，本实用新型实施例二提供的车载镜头中，第一透镜110和第五透镜150为玻璃球面透镜，其余透镜为塑胶非球面透镜。
表3 车载镜头的曲率半径、厚度、折射率和K系数的设计值
Surf 曲率半径 厚度 折射率 K值
S1 14.31 0.80 1.69
S2 3.03 2.00
S3 -13.77 0.70 1.64 25.10
S4 3.97 0.56 -1.63
S5 5.76 2.06 1.66 0.24
S6 -5.93 0.05 0.57
STO PL 0.51
S8 -1.69 0.63 1.54 -0.40
S9 -2.34 0.05 -1.53
S10 3.71 2.71 1.59
S11 -3.13 0.05
S12 -4.08 0.60 1.64 -1.37
S13 5.69 0.22 1.57
S14 8.67 1.96 1.54 5.13
S15 -3.73 1.54 -0.68
S16 PL 0.56 1.52
S17 PL 1.94
接下来以一种可行的实施方式，对非球面透镜的非球面中的数据进行说明。
表4 车载镜头中非球面系数的设计值
Surf A B C D E F
S3 -6.39182E-03 6.55135E-04 2.94480E-05 1.51478E-06 / /
S4 -6.90707E-03 -1.77609E-04 2.92702E-05 3.04326E-05 / /
S5 7.39224E-04 -8.84317E-04 -3.58318E-05 -4.33457E-05 2.51577E-06 /
S6 1.82201E-03 -6.63903E-04 7.83733E-05 1.45919E-05 -1.49959E-05 /
S8 5.39502E-02 4.52146E-03 -3.64923E-05 -2.57817E-04 -2.44761E-05 4.91791E-05
S9 2.77716E-02 3.56945E-03 -8.97372E-04 5.42229E-04 -1.39506E-04 2.80278E-05
S12 -5.50795E-03 -1.48326E-03 8.85502E-04 -3.30614E-04 5.48892E-05 -5.94635E-06
S13 -1.16709E-05 -5.07243E-04 6.30185E-04 -1.61542E-04 2.24239E-05 -1.62187E-06
S14 1.60553E-03 3.62440E-05 -3.01974E-05 3.16495E-06 -4.27824E-07 0.00000E+00
S15 4.02034E-03 -3.89948E-05 8.37909E-06 -3.74308E-06 -2.57083E-07 0.00000E+00
其中，“-6.39182E-03”表示面序号为S3的系数A为-6.39182*10-3，以此类推。
进一步的，图6为本实用新型实施例二中车载镜头的球差曲线图，如图6所示，该车载镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm)下的球差均在0.04mm以内，不同波长在图中分别以1、2、3、4和5的方式进行标记，其中1、2、3、4和5分别对应0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm的波长。从图中可以知道，不同波长曲线相对较集中，说明该车载镜头的球差很小。
图7为本实用新型实施例二中车载镜头的场曲曲线图，图7中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图7可以看出，本实施例提供的车载镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图8为本实用新型实施例二中车载镜头的光线像差图，如图8所示，不同波长光线(0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm，图中未标示)在该车载镜头的不同视场角下的曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该车载镜头较好地校正了光学系统的像差。
实施例三
图9为本实用新型实施例三的提供的一种车载镜头的结构示意图，如图9所示，本实用新型实施例提供的车载镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170；第一透镜110为负光焦度透镜，第二透镜120为负光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第五透镜150为正光焦度透镜，第六透镜160为负光焦度透镜，第七透镜170为正光焦度透镜；第四透镜140为正光焦度透镜或负光焦度透镜。
其中，各个透镜的光焦度、折射率以及厚度等参数的设置范围与实施例一相同，在此不再赘述。
与实施例一中车载镜头的设置方式不同的是，实施例三中，第一透镜110和第五透镜150为玻璃球面透镜，其余透镜为塑胶非球面透镜。与实施例二中车载镜头的区别在于部分透镜的曲率半径和厚度等参数的数值存在差异。
表5以另一种可行的实施方式，详细说明了本实用新型实施例三提供的车载镜头中各透镜的具体设置参数，表5中的车载镜头对应图9所示的车载镜头。
表5中，“surf”代表面序号，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“S1”代表第一透镜110的物面表面，“S2”代表第一透镜110的像面表面，“S8”代表第四透镜140的物面表面，“S9”代表第四透镜140的像面表面，依次类推；“STO”代表所述镜头的光阑；曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；K值表示拟合圆锥系数。从表5可以看出，本实用新型实施例三提供的车载镜头中，第一透镜110和第五透镜150为玻璃球面透镜，其余透镜为塑胶非球面透镜。
表5 车载镜头的曲率半径、厚度、折射率和K系数的设计值
Surf 曲率半径 厚度 折射率 K值
S1 18.00 0.80 1.69
S2 3.03 1.89
S3 111.00 0.70 1.64 100.00
S4 3.69 0.73 -1.27
S5 9.60 2.54 1.66 6.08
S6 -5.40 0.15 1.49
STO PL 0.53
S8 -1.66 0.63 1.54 -0.41
S9 -2.31 0.05 -1.54
S10 3.70 2.62 1.59
S11 -3.14 0.07
S12 -4.12 0.60 1.64 -1.38
S13 5.50 0.18 1.39
S14 8.05 1.70 1.54 4.80
S15 -3.79 1.60 -0.64
S16 PL 0.56 1.52
S17 PL 1.81
接下来以一种可行的实施方式，对非球面透镜的非球面中的数据进行说明。
表6 车载镜头中非球面系数的设计值
Surf A4 A6 A8 A10 A12 A14
S3 -9.27266E-03 4.49346E-04 2.37456E-05 -1.56098E-06 / /
S4 -6.09377E-03 -9.81521E-05 -5.44535E-05 2.98187E-06 / /
S5 1.52910E-03 -9.43379E-04 -4.12592E-05 -5.26069E-05 4.07416E-06 /
S6 1.09427E-03 -7.70547E-04 1.04495E-04 4.21213E-05 -7.43062E-06 /
S8 5.39513E-02 4.71820E-03 2.44766E-05 -2.31105E-04 -1.30449E-05 5.09652E-05
S9 2.79896E-02 3.67619E-03 -8.70422E-04 5.55378E-04 -1.37520E-04 2.89618E-05
S12 -5.50027E-03 -1.50039E-03 8.81896E-04 -3.30245E-04 5.51443E-05 -6.00169E-06
S13 -3.20642E-04 -5.14270E-04 6.32621E-04 -1.61542E-04 2.21847E-05 -1.55908E-06
S14 1.56234E-03 -6.51849E-06 -4.35687E-05 2.44740E-06 -3.82620E-07 /
S15 4.02387E-03 -3.81613E-06 1.16282E-05 -5.04780E-06 -5.80865E-07 /
其中，“-9.27266E-03”表示面序号为S3的系数A为-9.27266*10-3，以此类推。
进一步的，图10为本实用新型实施例三中车载镜头的球差曲线图，如图10所示，该车载镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm)下的球差均在0.03mm以内，不同波长在图中分别以1、2、3、4和5的方式进行标记，其中1、2、3、4和5分别对应0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm的波长。从图中可以知道，不同波长曲线相对较集中，说明该车载镜头的球差很小。
图11为本实用新型实施例三中车载镜头的场曲曲线图，图11中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图11可以看出，本实施例提供的车载镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
图12为本实用新型实施例三中车载镜头的光线像差图，如图12所示，不同波长光线(0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm，图中未标示)在该车载镜头的不同视场角下的曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该车载镜头较好地校正了光学系统的像差。
综上，本实用新型实施例提供的车载镜头，通过合理设置透镜数量以及各透镜的光焦度、折射率、面型、材质和厚度等参数，可使车载镜头具有低成本、高性能的特点，可以满足-40℃～90℃的使用条件，同时具有大光圈、大视场角、高像素、大靶面的优点，最大可以匹配1/2.7″大靶面芯片，且总长小于17.2mm，结构紧凑，有效解决了传统车载镜头通光小，进光量不足的缺点。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种车载镜头，其特征在于，包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、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；
所述第一透镜为负光焦度透镜，所述第二透镜为负光焦度透镜，所述第三透镜为正光焦度透镜，所述第五透镜为正光焦度透镜，所述第六透镜为负光焦度透镜，所述第七透镜为正光焦度透镜；所述第四透镜为正光焦度透镜或负光焦度透镜。
2.根据权利要求1所述的车载镜头，其特征在于，透镜邻近所述物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近所述像面一侧的表面为像方表面；
所述第一透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第一透镜的像方表面朝向所述像面凹陷；
所述第二透镜的物方表面朝向所述物面凹陷，所述第二透镜的像方表面朝向所述像面凹陷，或者，所述第二透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第二透镜的像方表面朝向所述像面凹陷；
所述第三透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第三透镜的像方表面朝向所述像面凸起；
所述第四透镜的物方表面朝向所述物面凹陷，所述第四透镜的像方表面朝向所述像面凸起；
所述第五透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第五透镜的像方表面朝向所述像面凸起；
所述第六透镜的物方表面朝向所述物面凹陷，所述第六透镜的像方表面朝向所述像面凹陷；
所述第七透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第七透镜的像方表面朝向所述像面凸起。
3.根据权利要求1所述的车载镜头，其特征在于，所述车载镜头的光焦度为
Figure FDA0003409032890000021
所述第二透镜的光焦度为
Figure FDA0003409032890000022
所述第三透镜的光焦度为
Figure FDA0003409032890000023
所述第四透镜的光焦度为
Figure FDA0003409032890000024
所述第五透镜的光焦度为
Figure FDA0003409032890000025
所述第六透镜的光焦度为
Figure FDA0003409032890000026
其中：
Figure FDA0003409032890000027
4.根据权利要求3所述的车载镜头，其特征在于，第一透镜折射率为Nd1，所述第二透镜的折射率为Nd2，所述第三透镜的折射率为Nd3，其中：
Nd1>1.7，1.4≤Nd2≤1.7，
Figure FDA0003409032890000028
5.根据权利要求1所述的车载镜头，其特征在于，沿光轴方向，所述第一透镜的物侧面至像面的距离为TTL，所述第一透镜的厚度为H1，其中：
|TTL/H1|≥6.5。
6.根据权利要求1所述的车载镜头，其特征在于，沿光轴方向，所述第七透镜的像侧面至像面的距离为BFL，所述第七透镜的厚度为H7，其中：
H7/BFL≥0.3。
7.根据权利要求1所述的车载镜头，其特征在于，所述车载镜头的光圈系数为F，其中：F≤1.65。
8.根据权利要求1所述的车载镜头，其特征在于，所述车载镜头的对角视场角为DFOV，其中：DFOV≥175°。
9.根据权利要求1所述的车载镜头，其特征在于，所述第一透镜包括玻璃球面镜片，所述第二透镜、所述第四透镜、所述第六透镜和所述第七透镜均包括塑胶非球面透镜；所述第三透镜包括玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜；第五透镜包括玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。
10.根据权利要求9所述的车载镜头，其特征在于，所述塑胶非球面透镜的非球面满足：
Figure FDA0003409032890000031
其中，z表示非球面Z向的轴向矢高；r表示非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；A、B、C、D、E、F分别表示非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶系数。
CN202123135943.XU 2021-12-14 2021-12-14 一种车载镜头 Active CN218497237U (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202123135943.XU CN218497237U (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种车载镜头
PCT/CN2022/134740 WO2023109491A1 (zh) 2021-12-14 2022-11-28 车载镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202123135943.XU CN218497237U (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种车载镜头

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN218497237U true CN218497237U (zh) 2023-02-17

Family

ID=85182721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202123135943.XU Active CN218497237U (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种车载镜头

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN218497237U (zh)
WO (1) WO2023109491A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116500761A (zh) * 2023-06-28 2023-07-28 协益电子（苏州）有限公司 一种环视镜头及具有其的摄像装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7580206B2 (en) * 2007-03-06 2009-08-25 Asia Optical Co., Inc. Fixed focal length lens system
CN210534419U (zh) * 2019-08-20 2020-05-15 厦门力鼎光电股份有限公司 一种鱼眼镜头
CN113156627A (zh) * 2021-05-28 2021-07-23 天津欧菲光电有限公司 光学成像系统、成像模组和电子设备
CN113589486B (zh) * 2021-08-13 2023-05-09 天津欧菲光电有限公司 光学成像系统、取像模组以及电子设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116500761A (zh) * 2023-06-28 2023-07-28 协益电子（苏州）有限公司 一种环视镜头及具有其的摄像装置
CN116500761B (zh) * 2023-06-28 2023-11-10 协益电子（苏州）有限公司 一种环视镜头及具有其的摄像装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023109491A1 (zh) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102442815B1 (ko) 광학 렌즈
CN111722369A (zh) 一种超广角镜头
CN216013794U (zh) 一种定焦镜头
CN215264207U (zh) 一种定焦镜头
CN214669834U (zh) 一种光学镜头
CN218497237U (zh) 一种车载镜头
CN209746255U (zh) 一种小头式高像素玻塑混合镜头
CN114252981B (zh) 光学镜头
CN216285930U (zh) 一种定焦镜头
CN215729053U (zh) 一种定焦镜头
CN115248496A (zh) 一种高清晰度光学镜头及高性能激光雷达
CN115685486A (zh) 一种定焦镜头
CN209746251U (zh) 一种小头式大视场角玻塑混合镜头
CN113189747A (zh) 一种定焦镜头
CN217587741U (zh) 一种光学成像镜头
CN114879344B (zh) 一种定焦镜头
CN220064490U (zh) 一种超广角车载镜头
CN215729060U (zh) 一种车载定焦镜头
CN216901115U (zh) 一种定焦镜头
CN220137476U (zh) 一种鱼眼镜头
CN216210191U (zh) 一种定焦镜头
CN218332133U (zh) 一种定焦镜头
CN218497247U (zh) 一种定焦镜头
CN213122418U (zh) 一种定焦镜头
CN212379651U (zh) 一种广角镜头

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant