用于车载前视辅助驾驶系统的大光圈镜头的制作方法

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别涉及用于车载前视辅助驾驶系统的大光圈镜头。

背景技术：

随着可视化驾驶辅助系统的快速发展和广泛应用，它的直观化、方便性、安全性和趣味性使越来越多的驾驶者对其青睐有加；许多汽车电子生产商开始进入这个行业，同时带动了行业的快速发展；但是，目前市场上80％的车载辅助驾驶系统仅仅是可视化系统，如行车记录仪、倒车影响辅助、路线偏移监控等，只是给驾驶者提供一些影像供其作出相应的处理；因此、市场迫切需要一款真正的辅助驾驶系统，不但可以提供和记录影像，而且能够通过对影像进行计算处理后自动进行相应的规避动作，如加速制动等。

现有车载前视辅助驾驶系统的大光圈镜头结构复杂、像素低、不防眩光、夜晚、雨雪天气视野不好。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、像素高、大像面、大光圈、小体积，低眩光、具有更高耐久可靠性的用于车载前视辅助驾驶系统的大光圈镜头。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

用于车载前视辅助驾驶系统的大光圈镜头，所述大光圈镜头包括镜筒以及依次设置在镜筒内的若干镜片：所述若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片以及第五镜片组成；所述第二镜片和第三镜片之间设有光阑孔；

第一镜片物面为球面，其曲率半径为5.800mm，第一镜片像面与第二镜片物面间的距离为0，且两者表面曲率半径相同；第一镜片像面和第二镜片物面均为球面，其曲率半径为-15.031mm，所述第一镜片的中心厚度为1.376mm；

第二镜片像面为球面，其曲率半径为7.741mm，所述第二镜片的中心厚度为0.528mm；

所述光阑孔的表面为光阑孔面，其为虚拟面，光阑孔面到第三镜片物面中心顶点的距离为0.396mm；

第三镜片物面为球面，其曲率半径为-3.511mm，第三镜片像面为球面，其曲率半径为15.190mm，所述第三镜片的中心厚度为0.500mm；第三镜片像面中心顶点到第四镜片物面中心顶点间的距离为0.116mm；

第四镜片物面为平面，第四镜片像面为球面，其曲率半径为-3.888mm；第四镜片的中心厚度为1.321mm；第四镜片像面中心顶点到第五镜片物面中心顶点间的距离为0.100mm；

第五镜片物面为球面，其曲率半径为7.442mm；第五镜片像面为球面，其曲率半径为-44.348mm；第五镜片的中心厚度为1.287mm。

在本实用新型的一个实施例中，所述镜筒由铝合金材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一镜片的两端通过镜帽固定在镜筒内，所述镜帽为L型，安装时，镜帽的一端螺纹连接在镜筒壁上，另一端夹持在第一镜片的两端部的第一镜片物面上。

在本实用新型的一个实施例中，所述第四镜片和第五镜片之间设有隔圈。

在本实用新型的一个实施例中，所述大光圈镜头还包括一芯片保护玻璃，所述芯片保护玻璃设置在第五镜片的后方，所述芯片保护玻璃通过压圈固定在镜筒内，压圈和镜筒螺纹连接；所述芯片保护玻璃与第五镜片之间设有隔圈。

在本实用新型的一个实施例中，所述镜帽由铝合金材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，所述隔圈由铝合金材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，大光圈镜头的焦距为5.6mm。

在本实用新型的一个实施例中，大光圈镜头的水平视场角为55°。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

高像素：全视场MTF≥55％@45lp/mm可以对30m外远的物体成清晰的像；

大象面：配合OV的10635B HDR彩色芯片使用，相面对角线≥7.2mm；

低眩光：应用与车载前视系统中，要求对面的车灯、路灯灯光源不会在镜头内产生杂散光，影响影像的分析系计算；

大光圈：F/#设计值1.4～1.8，镜头可以在低光照环境下使用；

夜视、雨雪可视：要求镜头在700nm近红外波段可视；

小尺寸：镜头外径M8以内，长度9mm以内；

高强度：光学系统使用全玻璃，未使用树脂镜片；

高环境适应性：能够通过车载用途的可靠性测试，如：防水防尘等级达到IP6K9K；表面耐刮擦，可以通过DIN40050测试；抗UV老化，可通过ISO4892-2UV测试960小时；耐温性，-40～+105℃工作温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型镜头光学原理示意图；

图2为本实用新型镜头截面结构示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、镜筒 2、镜帽 3、隔圈 4、压圈 10、第一镜片 11、第一镜片物面 12、第一镜片像面 20、第二镜片 21、第二镜片物面 22、第二镜片像面 30、第三镜片 31、第三镜片物面 32、第三镜片像面 40、第四镜片 41、第四镜片物面 42、第四镜片像面 50、第五镜片 51、第五镜片物面 52、第五镜片像面 60、光阑孔 70、芯片保护玻璃 71、芯片保护玻璃物面 72、芯片保护玻璃像面 80、镜头成像面。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2所示，本实用新型用于车载前视辅助驾驶系统的大光圈镜头包括镜筒1、依次设置在镜筒1内的若干镜片以及芯片保护玻璃70：若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片10、第二镜片20、第三镜片30、第四镜片40以及第五镜片50组成；第二镜片20和第三镜片30之间设有光阑孔60；第一镜片10的两端通过镜帽2固定在镜筒1内；镜帽2为L型，安装的镜帽2的一端螺纹连接在镜筒壁上，另一端夹持在第一镜片10的两端部的第一镜片物面11上；第四镜片40和第五镜片50之间设有隔圈3；芯片保护玻璃70设置在第五镜片50的后方，芯片保护玻璃70通过压圈4固定在镜筒1内，压圈4和镜筒1螺纹连接；芯片保护玻璃70与第五镜片50之间设有隔圈3；镜筒1、镜帽2以及隔圈3均由铝合金材料制成，且表面做黑色氧化处理，其具有减少光线反射，规避杂散光等优点。

本实用新型通过光学设计软件模拟设计出的单片式镜头参数如下：

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＝5.6mm，光圈F/#＝1.6，光学轨迹总长TT＝10.47mm，在全视场角55°时的象高h＝4.4mm。

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588nm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(第一镜片物面11)中心顶点无穷远；表面1为第一镜片物面11，该面为球面，曲率半径为5.800mm，距离下一表面(第一镜片像面12)中心顶点1.376mm，即第一镜片10中心厚度为1.376mm，折射率为1.91，阿贝系数34.5；表面2为第一镜片像面12，由于该面与第二镜片物面21间距为0且表面曲率半径相同，因此，表面2既为第一镜片像面12亦为第二镜片物面21，该面为球面，曲率半径为-15.031mm，距离下一表面(第二镜片像面22)0.528mm，即第二镜片20的中心厚度为0.528mm，折射率为1.58，阿贝系数41.5；表面3为第二镜片像面22，该面为球面，曲率半径为7.741mm；表面4光阑孔为虚拟面，厚度无穷小,距离下一镜片表面(第三镜片物面31)中心顶点0.396mm；表面5为第三镜片物面31，该面为球面，曲率半径为-3.511mm，该面中心顶点距离下一表面(第三镜片像面32)中心顶点0.500mm，即第三镜片30中心厚度0.500mm，折射率为1.92，阿贝系数20.9；表面5为第三镜片像面32，该面为球面，曲率半径为15.190mm，距离下一表面(第四镜片物面41)0.116mm；表面6为第四镜片物面41，该面为平面，曲率半径为无穷大，距离下一表面(第四镜片像面42)中心顶点1.321mm，即第四镜片40的中心厚度为1.321mm，折射率为1.88，阿贝系数40.8；表面7为第四镜片像面42，曲率半径为-3.888mm，距离下一表面(第五镜片物面51)0.100mm，折射率为1.82，阿贝系数46.6；表面8为第五镜片物面，该面为球面，曲率半径为7.442mm，该面中心顶点距离下一表面(第五镜片像面52)中心顶点1.287mm，即第五镜片50的中心厚度为1.287mm；表面11为镜头成像面。

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。