CN113219637B - 一种车载adas广角镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种车载ADAS广角镜头，从物方到像方依次设有前透镜群组、光阑以及后透镜群组，所述前透镜群组包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜，所述后透镜群组包括第四透镜、第五透镜以及第六透镜都为玻璃镜片，所述第一透镜为一凸一凹的负透镜，凹面向像面，且所述第二透镜到第六透镜至少有一枚是玻璃非球面，且所述第三透镜到第六透镜间有一组胶合镜片。这种广角镜头大光圈、像面尺寸大、照度高且畸变较小，并且远距离影像的成像清晰。

Description

一种车载ADAS广角镜头
技术领域
本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种车载ADAS广角镜头。
背景技术
随着汽车工业主动安全技术的发展，对车载镜头的要求越来越高。车载镜头主要是对车辆前方状况做监控，辅助驾驶员进行判断或作出控制。
但是现有技术的车载ADAS广角镜头光圈偏小，片数较多，整体尺寸也较大，重量较重，并且对远距离的监控影像无法清晰的呈现，所以整体效果较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种大光圈、像面尺寸大、照度高且畸变较小的车载ADAS广角镜头，并且该镜头的远距离影像的成像清晰。
本发明所采用的技术方案是：一种车载ADAS广角镜头，从物方到像方依次设有前透镜群组、光阑以及后透镜群组，所述前透镜群组包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜，所述后透镜群组包括第四透镜、第五透镜以及第六透镜都为玻璃镜片，所述第一透镜为一凸一凹的负透镜，凹面向像面，且所述第二透镜到第六透镜至少有一枚是玻璃非球面，且所述第三透镜到第六透镜间有一组胶合镜片。
作为优选，玻璃非球面的透镜中有效直径内非球面的法线与光轴夹角θ≤55°。
作为优选，玻璃非球面的透镜满足以下条件，2*|SAG|/D＜0.5，其中，SAG为面的矢高，D为镜片口径。
作为优选，玻璃非球面的透镜的凸面曲率半径r≤20mm。
作为优选，玻璃非球面的透镜表面任意一段前后的角度差均不超过5°。
作为优选，所述第六透镜为双凸正透镜。
作为优选，所述第一透镜的最大通光口径和对应的成像像高、视场角满足下述条件公式D1/h/FOV≤0.025；
其中FOV表示镜头的最大视场角，D1表示最大视场角所对应的第一透镜元件朝向物方凸面的最大通光口径，h表示最大FOV所对应的成像像高。
作为优选，胶合镜片的接合面满足下述条件公式5＞|R|/(Φ/2)＞1.5；
其中R为接合面的中心曲率半径，Φ为接合面的光线有效口径。
作为优选，所述第二透镜与第六透镜是玻璃非球面，且第四透镜与第五透镜是胶合透镜。
作为优选，第二透镜与第四透镜是玻璃非球面，且第五透镜与第六透镜是胶合透镜。
采用以上结构与现有技术相比，本发明具有以下优点：因为只采用六片镜片，所以整体尺寸也较小，而且通过在第二透镜到第六透镜中设置非球面镜片，第三透镜到第六透镜间设置胶合镜片，这样可以在镜片尺寸较小时也能保持优异的分辨率，而且其像面尺寸大、照度高且畸变较小。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图。
图2为实施例1的MTF曲线图。
图3为实施例1的相对照度曲线图。
图4为实施例1的20°离焦曲线图。
图5为实施例1的-40°离焦曲线图。
图6为实施例1的105°离焦曲线图。
图7为实施例2的结构示意图。
图8为实施例2的MTF曲线图。
图9为实施例2的相对照度曲线图。
图10为实施例2的20°离焦曲线图。
图11为实施例2的-40°离焦曲线图。
图12为实施例2的105°离焦曲线图。
如图所示：1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、光阑；5、第四透镜；6、第五透镜；7、第六透镜；8、滤光片；9、成像面。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明做进一步描述，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
实施例1，如图1所示：
一种车载ADAS广角镜头，从物方到像方依次设有前透镜群组、光阑以及后透镜群组，前透镜群组包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜，后透镜群组包括第四透镜、第五透镜以及第六透镜都为玻璃镜片，且第二透镜与第六透镜是玻璃非球面，且第四透镜与第五透镜是胶合透镜，其详细参数如下表1，且其***参数如下表2，基本参数如下表3，条件公式如下表4；
表1
Figure GDA0003878113770000031
其中，第一透镜满足以下条件公式Nd＞1.60，Vd＞50；
第三透镜满足以下条件公式Nd＞1.75，30＜Vd＜55；
第六透镜满足以下条件公式Nd＜1.60，Vd＞65；
表2
面序号 3 4 11 12
k -1.08622E+02 -7.25127E+01 -6.13521E+01 1.21976E+01
A4 -9.59820E-04 1.91391E-02 1.18511E-02 2.13080E-03
A6 1.30072E-03 -3.64267E-03 -3.25262E-03 -2.00806E-05
A8 -3.78954E-04 8.09774E-04 7.54343E-04 6.36218E-05
A10 6.17511E-05 -1.30270E-04 -1.16478E-04 -1.61178E-05
A12 -5.92106E-06 1.29575E-05 1.10393E-05 2.12792E-06
A14 3.07617E-07 -6.91855E-07 -5.62534E-07 -1.24155E-07
A16 -6.64792E-09 1.45181E-08 1.15702E-08 2.63188E-09
其中，非球面的面型计算可参考非球面公式:
Figure GDA0003878113770000041
Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，r为非球面上相应点到光轴的距离，c为非球面顶点的曲率，k为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
表3
基本参数 D1 h F Fov R Φ
实施案例 10.5mm 6.9mm 3.327mm 120° 5.463mm 5.4mm
基本参数 D2 D6 |SAG1| |SAG2| |SAG3| |SAG4|
实施案例 6.666mm 6.249mm 0.139mm 0.858mm 0.671mm 0.178mm
其中，其中FOV表示镜头的最大视场角，D1表示最大视场角所对应的第一透镜元件朝向物方凸面的最大通光口径，h表示最大FOV所对应的成像像高，R为接合面的中心曲率半径，Φ为接合面的光线有效口径；并且如图1所示，D2为第二透镜的口径，D6为第六镜片的口径，|SAG1|为第二透镜左侧面的矢高，|SAG2|为第二透镜右侧面的矢高，|SAG3|为第六透镜左侧面的矢高，|SAG4|为第六透镜右侧面的矢高。
表4
条件公式 F1/F F2/F F3/F F4/F F5/F F6/F
实施案例 -2.11 -3.1 1.86 -1.28 1.31 3.12
条件公式 D/h/Fov |R|/(Φ/2)
实施案例 0.0126 2.023
其中，F1是第一透镜的焦距值，F2表示第二透镜的焦距值，F3表示第三透镜的焦距值，F4表示第四透镜的焦距值，F5表示第五透镜的焦距值，F6表示第六透镜的焦距值，F表示所述整个光学镜头的焦距值。
且如图2到图6所示，均为实施例1的一些测试曲线，其也证明了实施例1的车载ADAS广角镜头具有F值较小、畸变小、尺寸小、高通光性能且符合高清晰度要求，而且在-40℃～+105℃的温度范围内保持较完美的成像清晰度。
实施例2，如图7所示，其同样从物方到像方依次设有前透镜群组、光阑以及后透镜群组，前透镜群组包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜，后透镜群组包括第四透镜、第五透镜以及第六透镜都为玻璃镜片，但是其第二透镜与第四透镜是玻璃非球面，且第五透镜与第六透镜是胶合透镜，其详细参数如下表5，且其***参数如下表6，基本参数如下表7，条件公式如下表8；
表5
Figure GDA0003878113770000051
表6
面序号 3 4 8 9
k 2.00909E+00 -7.92987E-01 3.20137E+02 -2.39015E+00
A4 -2.75341E-04 2.52927E-04 -4.60020E-03 -2.86415E-03
A6 5.52583E-04 -6.54122E-04 2.69366E-03 3.81674E-04
A8 -2.99422E-04 2.83442E-04 -1.59922E-03 -1.88784E-04
A10 1.36988E-04 -6.50314E-05 5.20631E-04 4.71458E-05
A12 -3.52689E-05 7.84379E-06 -9.77419E-05 -7.28484E-06
A14 4.70628E-06 -4.45605E-07 9.77357E-06 6.11780E-07
A16 -2.44863E-07 8.12969E-09 -4.04941E-07 -2.17249E-08
表7
基本参数 D1 h F Fov R Φ
实施案例 9.8mm 7.2mm 3.447mm 130.4° 5.29mm 7mm
基本参数 D2 D6 |SAG1| |SAG2| |SAG3| |SAG4|
实施案例 5.352mm 5.978mm 0.657mm 0.632mm 0.219mm 1.088mm
表8
Figure GDA0003878113770000061
且如图8到图12所示，均为实施例2的一些测试曲线，其也证明了实施例2的车载ADAS广角镜头具有F值较小、畸变小、尺寸小、高通光性能且符合高清晰度要求，而且在-40℃～+105℃的温度范围内保持较完美的成像清晰度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (7)

1.一种车载ADAS广角镜头，从物方到像方依次设有前透镜群组、光阑以及后透镜群组，所述前透镜群组由第一透镜、第二透镜以及第三透镜组成，所述后透镜群组由第四透镜、第五透镜以及第六透镜组成，且所述后透镜群组都为玻璃镜片，其特征在于：所述第一透镜为一凸一凹的负透镜，凹面向像面，且所述第二透镜到第六透镜至少有一片透镜的两个表面都是玻璃非球面，且所述第三透镜到第六透镜间有两片相邻的透镜组成胶合镜片，第三透镜为双凸正透镜，第六透镜为双凸正透镜，第二透镜两侧均为凹面，第二透镜与第六透镜的两个表面都是玻璃非球面，第五透镜两侧表面为球面，第二透镜从物方到像方的曲率半径分别为-11.429和9.664，第四透镜从物方到像方的曲率半径分别为-11.697和5.463，第六透镜从物方到像方的曲率半径分别为8.292和-12.814。
2.根据权利要求1所述的一种车载ADAS广角镜头，其特征在于：玻璃非球面的透镜中有效直径内非球面的法线与光轴夹角θ≤55°。
3.根据权利要求1所述的一种车载ADAS广角镜头，其特征在于：玻璃非球面的透镜满足以下条件，2*|SAG|/D＜0.5，其中，SAG为面的矢高，D为镜片口径。
4.根据权利要求1所述的一种车载ADAS广角镜头，其特征在于：玻璃非球面的透镜的凸面曲率半径r≤20mm。
5.根据权利要求1所述的一种车载ADAS广角镜头，其特征在于：
所述第一透镜的最大通光口径和对应的成像像高、视场角满足下述条件公式D1/h/FOV≤0.025；
其中FOV表示镜头的最大视场角，D1表示最大视场角所对应的第一透镜元件朝向物方凸面的最大通光口径，h表示最大FOV所对应的成像像高。
6.根据权利要求1所述的一种车载ADAS广角镜头，其特征在于：胶合镜片的接合面满足下述条件公式5＞|R|/(Φ/2)＞1.5；
其中R为接合面的中心曲率半径，Φ为接合面的光线有效口径。
7.根据权利要求1所述的一种车载ADAS广角镜头，其特征在于：所述第四透镜与第五透镜组成胶合透镜。
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