CN220105402U - 一种用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，包括第一、二、三、四、五、六、七镜片、镜筒、镜帽，从镜头的物体空间到像面依次为：第一、二、三、光阑孔面、第四、五、六、七镜片；第七镜片为滤光片，滤光片的像面外侧为保护玻璃，保护玻璃的像面外侧为镜头成像面；所有镜片的像面和物面均镀有BBAR膜，以减少反射光，在很大程度上吸收并分散了镜头内部产生的杂散光。部分镜片和镜片之间设置有卡圈，部分镜片和镜筒之间设置有密封卡圈，本实用新型重量轻、强度高。镜头的畸变小，能有效拍出最真实的照片。在光学设计过程中，综合考虑增加镜片数量、调整排布、优化形状及材料，保证了镜头的稳定性。

Description

一种用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头

技术领域

本实用新型涉及一种镜头，具体涉及一种结构简单、成像质量高，能有效拍出最真实照片的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头。

背景技术

近年来，随着汽车配置的提升，汽车智能化程度越来越高。从第一辆汽车问世至今，已经过了一百年时间，在智能化领域内，行泊一体智能驾驶就显得尤为重要，透过它我们能看到汽车智能化发展的缩影。受到高端汽车智能化影响，人工智能、通讯与感测技术的不断发展，智能驾驶和行泊一体的技术更新又快了一步。无论是新能源科技企业，还是传统汽车车厂都开始投入大量研发资源推动其发展。

目前的车载镜头，在实际应用中的扩展性较弱，且稳定性较差，无法适用于目前智能化的成像系统。传统车载镜头的缺点一般有如下一些：

1、传统技术制造的镜头在强光下拍摄时会产生鬼影；

2、传统技术制造的、镜头光圈较小，镀膜工艺有待提升，在暗光环境下拍摄出的画面质量很差，不适合全天候使用；

3、传统技术制造的镜头强度较低，在相对恶劣的条件下使用，易发生损坏。

导致上述缺点的原因：

1、相机的镜头是由多枚镜片构成的，镜片则是采用玻璃或塑料等材料制造，如果不进行特殊处理，镜头表面会反射大约5％左右的入射光线。当强光进入镜头时，各枚镜片和相机内部会产生多次反射，并在金属子件表面进行反射，从而在实际拍摄中我们所看到的现象便是鬼影。

2、将镜头做成大光圈受很多因数的制约，孔越大，成像清晰需要的镜片越复杂，且每种镜头结构都有其极限光圈，光圈越大的结构也越复杂，而复杂的结构又会带来很多负面影响。其中影响最大的有：①多次反射带来的损失②装配精度的要求非常高。

3、普通塑料镜片的环境耐久性和成像稳定性差，在极端环境中长时间使用会出现像质下降。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种结构简单、成像质量高，能有效拍出最真实照片的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，所述用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头包括：第一镜片、第二镜片、第三镜片、光阑孔面、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、镜筒、镜帽，从镜头的物体空间到像面依次为：第一镜片、第二镜片、第三镜片、光阑孔面、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片；第七镜片为滤光片，滤光片的像面外侧为保护玻璃和镜头成像面。

第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片的像面和物面均镀有BBAR膜。

第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片均固定安装在镜筒内，第一镜片卡在镜帽内，第一镜片和镜帽结合处设置有镜帽倒钩；第一镜片上设置有和镜帽倒钩配合的斜坡面。

第一镜片、第二镜片和镜筒之间设置有第一卡圈，第二镜片和第三镜片之间设置有与镜筒一体的第二卡圈；第三镜片和第四镜片之间设置有第三卡圈，第四镜片和第五镜片之间设置有第四卡圈，第五镜片和第六镜片的上下部分紧贴，第六镜片和第七镜片之间设置有与第五卡圈。

镜帽和镜筒之间设置有第一密封圈；镜筒和第五卡圈之间设置有第二密封圈；第七镜片采用第五卡圈卡在镜筒内。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第一镜片的物面为球面，曲率半径为13.543mm，第一镜片的中心厚度为1.336mm；第一镜片的像面为球面，曲率半径为3.953mm，第一镜片的像面距离第二镜片物面的中心顶点的距离为2.666mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第二镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为10.664mm，第二镜片的中心厚度为0.900mm；第二镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为1.491mm，第二镜片的像面距离第三镜片物面的中心顶点的距离为2.660mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第三镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为4.736mm，第三镜片的中心厚度为2.902mm；第三镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为-16.927mm，第三镜片的像面距离第四镜片物面的中心顶点的距离为0.445mm，第三镜片和第四镜片之间的光阑孔面距离第四镜片物面的中心顶点的距离为0.248mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第四镜片的物面为球面，曲率半径为7.026mm，第四镜片的中心厚度为1.514mm；第四镜片的像面为球面，曲率半径为-3.025mm，第四镜片的像面距离第五镜片的物面的中心顶点的距离为0.400mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第五镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为-7.186mm，第五镜片的中心厚度为0.720mm；第五镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为1.620mm，第五镜片的像面距离第六镜片物面的中心顶点的距离为0。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第六镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为1.620mm，第六镜片的中心厚度为0.5mm；第六镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为-2.848mm，第六镜片的像面距离第七镜片物面的中心顶点的距离为0.160mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第七镜片的物面和像面均为平面，第七镜片的中心厚度为0.800mm，所述第七镜片的像面距离镜头成像面的距离为1.600mm。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头有如下优点：本实用新型中镜筒使用铝材AL6061，既减轻了重量，又提高了镜头的整体强度，且表面进行阳极氧化和发黑，可以有效吸收杂散光，减少鬼影。

本实用新型具有高环境适应性：能够通过车载用途的可靠性测试，防护等级达到IP69。

本实用新型的镜片部分表面镀BBAR膜以减少反射光，在很大程度上吸收并分散了镜头内部产生的杂散光，使像面的杂散光大幅减少，提高环境下的成像质量。

本实用新型镜头的畸变小，能有效拍出真实有效的照片。

本实用新型镜头采用大光圈，光圈大可以增大通光量，缩小景深，使画面更明亮，更大的相对亮度，利于夜景拍摄。

本实用新型耐温性好，能在-40～+115℃工作温度。

本实用新型在光学设计过程中，综合考虑增加镜片数量、调整排布、优化形状及材料，使用全玻璃镜头，保证了镜头的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的成像光路示意图。

下面是本实用新型中标号对应的名称：

第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片5、第六镜片6、第七镜片7、镜帽8、镜筒9、光阑孔面10、第一卡圈11、第二卡圈12、第三卡圈13、第四卡圈14、第五卡圈15、斜坡面16、第一密封圈17、第二密封圈18、镜帽倒钩19。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

图1为本实用新型的整体结构示意图，图2为本实用新型的成像光路示意图，如图1和2所示，本实用新型提供的一种用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，包括第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、光阑孔面10、第四镜片4、第五镜片5、第六镜片6、第七镜片7、镜筒9、镜帽8，从镜头的物体空间到像面依次为：第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、光阑孔面10、第四镜片4、第五镜片5、第六镜片6、第七镜片7；第七镜片7为滤光片，滤光片7的像面外侧为保护玻璃和镜头成像面。

第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片5、第六镜片6、第七镜片7的像面和物面均镀有BBAR膜。

第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片5、第六镜片6、第七镜片7均固定安装在镜筒9内，第一镜片卡在镜帽8内，第一镜片1和镜帽8结合处设置有镜帽倒钩19；第一镜片1上设置有和镜帽倒钩19配合的斜坡面16。

第一镜片1、第二镜片2和镜筒9之间设置有第一卡圈11，第二镜片2和第三镜片3之间设置有与镜筒9一体的第二卡圈12；第三镜片3和第四镜片4之间设置有第三卡圈13，第四镜片4和第五镜片5之间设置有第四卡圈14，第五镜片5和第六镜片6的上下部分紧贴，第六镜片6和第七镜片7之间设置有与第五卡圈15。

镜帽和镜筒之间设置有第一密封圈17；镜筒和第五卡圈15之间设置有第二密封圈18；第七镜片采用第五卡圈15卡在镜筒内。

本实用新型的第一镜片1、第四镜片4、第七镜片7使用璃镜镜片，第二镜片2、第四镜片4、第六镜片6采用塑料镜片。

以下为一个具体的实施例子：在以下的文字描述和表格中，镜片1为第一镜片，镜片2为第二镜片，镜片3为第三镜片，镜片4为第四镜片，镜片5为第五镜片，镜片6为第六镜片6，镜片7为第七镜片7。

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＝1.36691mm，光圈F/#＝2.0，光学轨迹总长TTL＝20.69mm。

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632.8nm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(镜片1物面)中心顶点无穷远。

表面1为镜片1物面，该面为球面，曲率半径为13.543mm，距离下一表面(镜片1像面)中心顶点1.336mm，即镜片1中心厚度为1.336mm，折射率为1.910826，阿贝系数35.255728。

表面2为镜片1像面，该面为球面，曲率半径为3.953mm，距离下一表面(镜片2物面)2.666mm。

表面3为镜片2物面，该面为偶次非球面，曲率半径为10.664mm，距离下一表面(镜片2像面)中心顶点0.900mm，即镜片2中心厚度为0.900mm，折射率为1.534614，阿贝系数60.373876。

表面4为镜片2像面，该面为偶次非球面，曲率半径为1.491mm，距离下一表面(镜片3物面)2.660mm。

表面5为镜片3物面，该面偶次非球面，曲率半径为4.736mm，该面中心顶点距离下一表面(镜片3像面)中心顶点2.902mm，即镜片3中心厚度2.902mm，折射率为1.639719，阿贝系数23.522207。

表面6为镜片3的像面，该面为偶次非球面，曲率半径为-16.927mm，距离下一表面(镜片4物面)0.445mm。

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(镜片4物面)中心顶点0.248mm。

表面8为镜片4物面，该面为球面，曲率半径为7.026mm，该面中心顶点距离下一表面(镜片4像面)中心顶点1.514mm，即镜片4中心厚度1.514mm，折射率为1.534912，阿贝系数67.326618。

表面9为镜片4的像面，该面为球面，曲率半径-3.025mm，距离下一表面0.400mm。

表面10为镜片5物面，该面为偶次非球面，曲率半径为-7.186mm,该面中心顶点距离下一表面(镜片5像面)中心顶点0.720mm，即镜片5中心厚度0.720mm，折射率为1.639719，阿贝系数23.522207

表面11为镜片5像面，该面为偶次非球面，曲率半径为1.620mm，该面中心顶点距离下一表面(镜片6物面)中心顶点3.373mm,即镜片6中心厚度3.373mm，折射率为1.536497，阿贝系数55.980688。

表面12为镜片6像面，该面为偶次非球面，曲率半径为-2.848mm，距离下一表面(镜片7物面)中心顶点0.160mm。

表面13为滤光片物面，该面为平面，曲率半径无穷大，距离下一表面(滤光片像面)0.800mm，即滤光片厚0.800mm。

表面14为滤光片像面，该面为平面，曲率半径无穷大，距离下一表面(镜头成像面)1.600mm。

表面15为镜头成像面。

该光学设计的分辨率通过HR机台来进行测定：

测试频率83Lp/mm

第一圈：Center(0°)≥51

第二圈：(Half FOV＝30°)≥49

第三圈：(Half FOV＝50°)≥45

第四圈：(Half FOV＝75°)≥34

第五圈：(Half FOV＝80°)≥30

本实用新型中镜筒使用铝材AL6061，既减轻了重量，又提高了镜头的整体强度，且表面进行阳极氧化和发黑，可以有效吸收杂散光，减少鬼影。

本实用新型具有高环境适应性：能够通过车载用途的可靠性测试，防护等级达到IP69。

本实用新型的镜片部分表面镀BBAR膜以减少反射光，在很大程度上吸收并分散了镜头内部产生的杂散光，使像面的杂散光大幅减少，提高环境下的成像质量。

本实用新型镜头的畸变小，能有效拍出真实有效的照片。

本实用新型镜头采用大光圈，光圈大可以增大通光量，缩小景深，使画面更明亮，更大的相对亮度，利于夜景拍摄。

本实用新型耐温性好，能在-40～+115℃工作温度。

本实用新型在光学设计过程中，综合考虑增加镜片数量、调整排布、优化形状及材料，使用玻璃和车载级别的耐高温光学塑料，保证了镜头的热稳定性。

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 (8)

1.一种用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，其特征在于：所述用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头包括：第一镜片、第二镜片、第三镜片、光阑孔面、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、镜筒、镜帽，从镜头的物体空间到像面依次为：第一镜片、第二镜片、第三镜片、光阑孔面、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片；第七镜片为滤光片，滤光片的像面外侧为保护玻璃和镜头成像面；

第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片的像面和物面均镀有BBAR膜；

第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片均固定安装在镜筒内，第一镜片卡在镜帽内，第一镜片和镜帽结合处设置有镜帽倒钩；第一镜片上设置有和镜帽倒钩配合的斜坡面；

第一镜片、第二镜片和镜筒之间设置有第一卡圈，第二镜片和第三镜片之间设置有与镜筒一体的第二卡圈；第三镜片和第四镜片之间设置有第三卡圈，第四镜片和第五镜片之间设置有第四卡圈，第五镜片和第六镜片的上下部分紧贴，第六镜片和第七镜片之间设置有与第五卡圈；

镜帽和镜筒之间设置有第一密封圈；镜筒和第五卡圈之间设置有第二密封圈；第七镜片采用第五卡圈卡在镜筒内。

2.根据权利要求1所述的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，其特征在于：所述第一镜片的物面为球面，曲率半径为13.543mm，第一镜片的中心厚度为1.336mm；第一镜片的像面为球面，曲率半径为3.953mm，第一镜片的像面距离第二镜片物面的中心顶点的距离为2.666mm。

3.根据权利要求1所述的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，其特征在于：所述第二镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为10.664mm，第二镜片的中心厚度为0.900mm；第二镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为1.491mm，第二镜片的像面距离第三镜片物面的中心顶点的距离为2.660mm。

4.根据权利要求1所述的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，其特征在于：所述第三镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为4.736mm，第三镜片的中心厚度为2.902mm；第三镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为-16.927mm，第三镜片的像面距离第四镜片物面的中心顶点的距离为0.445mm，第三镜片和第四镜片之间的光阑孔面距离第四镜片物面的中心顶点的距离为0.248mm。

5.根据权利要求1所述的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，其特征在于：所述第四镜片的物面为球面，曲率半径为7.026mm，第四镜片的中心厚度为1.514mm；第四镜片的像面为球面，曲率半径为-3.025mm，第四镜片的像面距离第五镜片的物面的中心顶点的距离为0.400mm。

6.根据权利要求1所述的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，其特征在于：所述第五镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为-7.186mm，第五镜片的中心厚度为0.720mm；第五镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为1.620mm，第五镜片的像面距离第六镜片物面的中心顶点的距离为0。

7.根据权利要求1所述的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，其特征在于：所述第六镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为1.620mm，第六镜片的中心厚度为0.5mm；第六镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为-2.848mm，第六镜片的像面距离第七镜片物面的中心顶点的距离为0.160mm。

8.根据权利要求1所述的用于行泊一体智能驾驶视觉系统的全景相机镜头，其特征在于：所述第七镜片的物面和像面均为平面，第七镜片的中心厚度为0.800mm，所述第七镜片的像面距离镜头成像面的距离为1.600mm。