CN220105403U - 一种用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，包括第一、二、三、四、五、六、七、八镜片、镜筒、镜帽，从镜头的物体空间到像面依次为：第一、二、三、四、五、六、七、八镜片；第八镜片为滤光片，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，使用全玻璃镜头，保证了镜头的稳定性。

Description

一种用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈 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8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头。

背景技术

车载摄像头在汽车领域应用广泛，从早期用于行车记录、倒车影像、泊车环视逐步延伸到智能座舱内行为识别和ADAS辅助驾驶，应用场景日渐丰富。在众多ADAS功能中，视觉影像处理系统较为基础，对于驾驶者也更为直观，而摄像头又是视觉影像处理系统的基础，因此车载摄像头对于智能驾驶必不可少。

自动驾驶包括感知、判断和执行，而感知是整个过程的源头，是自动驾驶系统的重要模块。在车辆行车过程中，感知系统会通过传感器实时采集周边环境的信息，相当于自动驾驶汽车的眼睛，可以帮助汽车实现类似于人类驾驶员一样效果的观察能力。

目前车上搭载的前视摄像头主要安装在前挡风玻璃上，用于实现行车的视觉感知及识别功能，根据功能又可以分为前视主摄像头、前视窄角摄像头和前视广角摄像头。

前视主摄像头：该摄像头在L2的ADAS系统中作为主摄像头使用。其视场角的一般为30°、50°、60°、100°、120°，检测距离一般为150-170m，摄像头输出的格式为RCCB或RCCC。

前视广角摄像头：该摄像头的作用主要是识别距离较近的物体，主要用于城市道路工况、低速行驶等场景，其视场角在120°-150°，检测距离在50m左右。在后续800万像素镜头大规模装车后，无需该摄像头。

前视窄角摄像头：该摄像头的主要作用是进行红绿灯、行人等目标的识别，一般选用窄角镜头，可选择30-40°左右的镜头。并且该镜头的像素一般和前视主摄像头的镜头像素一致，该摄像头采用窄角度，具有更高的像素密度和更远的检测距离，一般可达250m甚至可探测更远的距离。在上了800万像素镜头后，前视主摄像头的FOV可达120°，该摄像头可能就不需要了，检测距离在60m左右。

市面上主流产品的视场角为普通广角，在50～80°，分辨率也较低，一般在400万像素以下，且探测距离短，检测识别系统的准确性不高，质量稳定性存在一定的问题。

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8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头。

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8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，所述用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头包括：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、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、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片；第八镜片为滤光片，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、第八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、第八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第一台阶，第一镜片和第二镜片的上下部分紧贴，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。

第四镜片和第五镜片之间设置有第三卡圈，第四镜片上设置有与第三卡圈配合的第二台阶；第六镜片和第七镜片之间设置有第四卡圈；第七镜片和第八镜片之间设置有第五卡圈；第八镜片采用第六卡圈卡在镜筒内，镜帽和镜筒之间设置有第一密封圈；镜筒和第六卡圈之间设置有第二密封圈。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第一镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为6.346mm，第一镜片的中心厚度为2.405mm；第一镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为2.924mm，第一镜片的像面距离第二镜片物面的中心顶点的距离为2.773mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第二镜片的物面为平面，第二镜片的中心厚度为0.499mm；第二镜片的像面为球面，曲率半径为8.158mm，第二镜片的像面距离第三镜片物面的中心顶点的距离为2.598mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第三镜片的物面为球面，曲率半径为21.0336mm，第三镜片的中心厚度为2.105mm；第三镜片的像面为球面，曲率半径为-16.0050mm，第三镜片的像面距离第四镜片物面的中心顶点的距离为3.468mm。

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-31.6504mm，第四镜片的中心厚度为1.899mm；第四镜片的像面为球面，曲率半径为-8.6548mm，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0.1mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第五镜片的物面为球面，曲率半径为32.1228mm，第五镜片的中心厚度为3.14mm；第五镜片的像面为球面，曲率半径为-5.6880mm，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球面，曲率半径为-5.6880mm，第六镜片的中心厚度为0.5mm；第六镜片的像面为球面，曲率半径为-21.7542mm，第六镜片的像面距离第七镜片物面的中心顶点的距离为0.1mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第七镜片的物面为球面，曲率半径为13.418mm，第七镜片的中心厚度为4.214mm；第七镜片的像面为球面，曲率半径为-32.1450mm，第七镜片的像面距离第八镜片物面的中心顶点的距离为1.0mm。

在本实用新型的具体实施例子中，所述第八镜片的物面和像面均为平面，第八镜片的中心厚度为1.0mm，所述第八镜片的像面距离镜头成像面的距离为4.453mm。

在本实用新型的具体实施例子中，镜帽和镜筒之间设置有第一密封圈；镜筒和第六卡圈之间设置有第二密封圈。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头有如下优点：本实用新型中镜筒使用铝材AL6061，既减轻了重量，又提高了镜头的强度，且表面进行氧化和发黑，可以有效吸收杂散光的反射。

本实用新型具有大光圈，进光量多，画面更亮，更清晰的细节，使成像更加清晰。

本实用新型的高像素可以捕捉更多的细节，保留更多的图像细节，使得拍摄出来的照片更加清晰、自然。

本实用新型具有高环境适应性：能够通过车载高规格的车载可靠性测。

本实用新型的镜片表面镀膜可以大大提高透光率,减少透光损失，减少光线反射，并且可以防止杂散光干扰影像，提高影像清晰度。

本实用新型具有耐温性：具有宽泛的工作温度：-40～+125℃。

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、第八镜片8、镜帽9、镜筒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、第六卡圈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8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，该用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头包括：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、镜筒10、镜帽9，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、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片；第八镜片为滤光片，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、第八镜片8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、第八镜片8均固定安装在镜筒10内，第一镜片1卡在镜帽9内，第一镜片1和镜帽9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配合的第一台阶。

第一镜片1和第二镜片2的上下部分紧贴，第一镜片1、第二镜片2和镜筒10之间设置有第一卡圈11。

第二镜片和第三镜片之间设置有与镜筒一体的第二卡圈12。第四镜片4和第五镜片5之间设置有第三卡圈13；第四镜片4上设置有与第三卡圈13配合的第二台阶，第六镜片和第七镜片之间设置有第四卡圈14；第七镜片和第八镜片之间设置有第五卡圈15；第八镜片采用第六卡圈16卡在镜筒10内，镜帽9和镜筒10之间设置有第一密封圈17，镜筒10和第六卡圈16之间设置有第二密封圈18。

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，镜片8为第八镜片。

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＝5.06mm，光圈F/#：1.44，光学轨迹总长：TTL＝31.00mm。

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，该面为偶次非球面，曲率半径为6.346mm，距离下一表面(镜片1像面)中心顶点2.405mm，即镜片1中心厚度为2.405mm，折射率为1.809995，阿贝系数41.000073。

表面2为镜片1像面，该面为偶次非球面，曲率半径为2.924mm，距离下一表面(镜片2物面)2.773mm。

表面3为镜片2物面，该面为平面，曲率半径为无穷大，距离下一表面(镜片2像面)中心顶点0.499mm，即镜片2中心厚度为0.499mm，折射率为1.622995，阿贝系数58.154171。

表面4为镜片2像面，该面为球面，曲率半径为8.158mm，距离下一表面(镜片3物面)2.598mm。

表面5为镜片3物面，该面为球面，曲率半径为21.0336mm，该面中心顶点距离下一表面(镜片3像面)中心顶点2.105mm，即镜片3中心厚度2.105mm，折射率为1.910826，阿贝系数35.25573。

表面6为镜片3的像面，该面为球面，曲率半径为-16.0050，距离下一表面(镜片4物面)3.468mm。

表面7为镜片4物面，该面为球面，曲率半径为-31.6504mm，该面中心顶点距离下一表面(镜片4像面)中心顶点1.899mm，即镜片4中心厚度1.899mm，折射率为1.592824，阿贝系数68.345897。

表面8为镜片4的像面，该面为球面，曲率半径为-8.6548mm，距离下一表面(镜片5物面)0.1mm。

表面9为镜片5物面，该面为球面，曲率半径为32.1228mm，该面中心顶点距离下一表面(镜片5像面或镜片6物面)中心顶点3.14mm，即镜片5中心厚度3.14mm，折射率为1.592824，阿贝系数68.345897。

表面10为镜片5像面，由于该面与镜片6的物面间距为0，且表面曲率半径相同，因此，表面11既为镜片5的像面亦为镜片6的物面，该面为球面，曲率半径为-5.6880mm，距离下一表面(镜片6像面)0.5mm，及镜片6的中心厚度为0.5mm。

表面11为镜片6像面，该面为球面，曲率半径为-21.7542mm，距离下一表面(镜片7物面)中心顶点0.1mm。

表面12为镜片7物面；该面为球面，曲率半径为13.418mm，距离下一表面(镜片7像面)中心顶点4.214mm；即镜片7中心厚度4.214mm，折射率为1.617998，阿贝系数63.405767。

表面13为镜片7像面；该面为球面，曲率半径为-32.1450mm，距离下一表面(滤光片像面)中心顶点1.0mm。

表面14为滤光片(镜片8)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)1.0mm，即滤光片厚1.0mm，折射率为1.516797，阿贝系数64.2124。

表面15为滤光片像面，该面为平面，曲率半径无穷大，距离下一表面(像面)4.453mm。

表面16为镜头成像面。

本实用新型中镜筒使用铝材AL6061，既减轻了重量，又提高了镜头的强度，且表面进行氧化和发黑，可以有效吸收杂散光的反射。

本实用新型具有大光圈，进光量多，画面更亮，更清晰的细节，使成像更加清晰。

本实用新型的高像素可以捕捉更多的细节，保留更多的图像细节，使得拍摄出来的照片更加清晰、自然。

本实用新型具有高环境适应性：能够通过车载高规格的车载可靠性测。

本实用新型的镜片表面镀膜可以大大提高透光率,减少透光损失，减少光线反射，并且可以防止杂散光干扰影像，提高影像清晰度。

本实用新型具有耐温性：具有宽泛的工作温度：-40～+125℃。

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。

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 (10)

1.一种用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：所述用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头包括：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、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、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片；第八镜片为滤光片，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、第八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、第八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第一台阶，第一镜片和第二镜片的上下部分紧贴，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；

第四镜片和第五镜片之间设置有第三卡圈，第四镜片上设置有与第三卡圈配合的第二台阶；第六镜片和第七镜片之间设置有第四卡圈；第七镜片和第八镜片之间设置有第五卡圈；第八镜片采用第六卡圈卡在镜筒内，镜帽和镜筒之间设置有第一密封圈；镜筒和第六卡圈之间设置有第二密封圈。

2.根据权利要求1所述的用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：所述第一镜片的物面为偶次非球面，曲率半径为6.346mm，第一镜片的中心厚度为2.405mm；第一镜片的像面为偶次非球面，曲率半径为2.924mm，第一镜片的像面距离第二镜片物面的中心顶点的距离为2.773mm。

3.根据权利要求1所述的用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：所述第二镜片的物面为平面，第二镜片的中心厚度为0.499mm；第二镜片的像面为球面，曲率半径为8.158mm，第二镜片的像面距离第三镜片物面的中心顶点的距离为2.598mm。

4.根据权利要求1所述的用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：所述第三镜片的物面为球面，曲率半径为21.0336mm，第三镜片的中心厚度为2.105mm；第三镜片的像面为球面，曲率半径为-16.0050mm，第三镜片的像面距离第四镜片物面的中心顶点的距离为3.468mm。

5.根据权利要求1所述的用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：所述第四镜片的物面为球面，曲率半径为-31.6504mm，第四镜片的中心厚度为1.899mm；第四镜片的像面为球面，曲率半径为-8.6548mm，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0.1mm。

6.根据权利要求1所述的用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：所述第五镜片的物面为球面，曲率半径为32.1228mm，第五镜片的中心厚度为3.14mm；第五镜片的像面为球面，曲率半径为-5.6880mm，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8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：所述第六镜片的物面为球面，曲率半径为-5.6880mm，第六镜片的中心厚度为0.5mm；第六镜片的像面为球面，曲率半径为-21.7542mm，第六镜片的像面距离第七镜片物面的中心顶点的距离为0.1mm。

8.根据权利要求1所述的用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：所述第七镜片的物面为球面，曲率半径为13.418mm，第七镜片的中心厚度为4.214mm；第七镜片的像面为球面，曲率半径为-32.1450mm，第七镜片的像面距离第八镜片物面的中心顶点的距离为1.0mm。

9.根据权利要求1所述的用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：所述第八镜片的物面和像面均为平面，第八镜片的中心厚度为1.0mm，所述第八镜片的像面距离镜头成像面的距离为4.453mm。

10.根据权利要求1所述的用于8百万像素自动驾驶视觉系统前视相机的大光圈镜头，其特征在于：镜帽和镜筒之间设置有第一密封圈；镜筒和第六卡圈之间设置有第二密封圈。