一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头的制作方法

本发明涉及汽车前灯光学成像镜头的，尤其是一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头。

背景技术：

1、近年来，随着安全驾驶和人车交互的需要，汽车前灯投影技术成为汽车行业的焦点。由于led灯具有体积小巧、能耗低、使用寿命长、安全电压低、色彩丰富、散热少以及价格低廉的优点，像素式led大灯在未来车灯领域大有前景。然而，目前像素式led大灯常使用10～100颗像素的自适应远光灯(adb)用于图形交互，这种低像素的车灯投影并不能满足图形交互精细化的需求，因此采用高清像素的微型led(micro led)用于前灯投影成为必然趋势。

2、当然，投影出高像素的图形不仅取决于像素级led光源的像素个数，还需要高解析力的光学成像镜头；同时为了适应车灯的工作环境，光学成像镜头还需要满足高低温共焦、远近光灯成像清晰以及光源利用率高等特点。在此情况下，研制一款大焦深、大光圈和高解析力的光学成像镜头成为热点之一。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明提出一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，能够保证车辆在远近光状态下的成像质量清晰、照明亮度高以及各种高像素的图形交互需求。

3、根据本发明实施例的汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，包括从像侧到物侧沿同一光轴方向依次设置的第一球面玻璃透镜、第二球面玻璃透镜、第三球面玻璃透镜、第四球面玻璃透镜、第五球面玻璃透镜、第六球面玻璃透镜和第七球面玻璃透镜；所述光学成像镜头的孔径光阑放置在像侧和所述第一球面玻璃透镜之间，所述第一球面玻璃透镜为正透镜，所述第二球面玻璃透镜为负透镜，所述第三球面玻璃透镜为正透镜，所述第四球面玻璃透镜为负透镜，所述第五球面玻璃透镜为正透镜，所述第六球面玻璃透镜为正透镜，所述第七球面玻璃透镜为弯月透镜。

4、本发明的有益效果是，在大孔径条件下，通过合理搭配七片镜片的材料和光焦度，使光学成像镜头像差得到有效的矫正，同时采用热膨胀系数低的玻璃材料和易加工的球面镜片，可实现应用于汽车前灯投影技术时，光学成像镜头高低温共焦，远近投影效果清晰，照明亮度高以及拥有万级像素的高分辨率；此外，本发明的光学成像镜头具有良好的单镜片公差和组装公差，具有较好的可制造性。

5、根据本发明一个实施例，所述第三球面玻璃透镜和所述第四球面玻璃透镜为独立的两片单透镜，这样可以有效矫正系统球差，提升光学成像镜头的边缘解析力效果。

6、根据本发明一个实施例，所述第三球面玻璃透镜和所述第四球面玻璃透镜组成光焦为负的一个胶合透镜组，这样可以有效矫正系统球差，提升光学成像镜头的边缘解析力效果。

7、根据本发明一个实施例，沿着从像侧到物侧的同一光轴方向上，所述第一球面玻璃透镜为凸-凸透镜、所述第二球面玻璃透镜为凹-凸透镜或凹-凹透镜、所述第三球面玻璃透镜为凸-凹透镜、所述第四球面玻璃透镜为凹-凹透镜或凸-凹透镜、所述第五球面玻璃透镜为凹-凸透镜或凸-凸透镜或凸-凹透镜、所述第六球面玻璃透镜为凸-凸透镜或凸-凹透镜，以及所述第七球面玻璃透镜为凸-凹透镜或凹-凹透镜。

8、根据本发明一个实施例，所述第一球面玻璃透镜包括第一球面和第二球面面，所述第二球面玻璃透镜包括第三球面和第四球面，所述第三球面玻璃透镜包括第五球面和第六球面，所述第四球面玻璃透镜包括第七球面和第八球面，所述第五球面玻璃透镜包括第九球面和第十球面，所述第六球面玻璃透镜包括第十一球面和第十二球面，所述第七球面玻璃透镜包括第十三球面和第十四球面，所述第一球面、所述第二球面、所述第三球面、所述第四球面、所述第五球面、所述第六球面、所述第七球面、所述第八球面、所述第九球面、所述第十球面、所述第十一球面、所述第十二球面、所述第十三球面和所述第十四球面沿着从像侧到物侧的同一光轴方向依次排列。

9、根据本发明一个实施例，当所述光学成像镜头的成像面位于距离所述第一球面玻璃透镜的第一球面在5m到25m范围时，则在特征频率6.25lp/mm下，光学成像镜头的对比度大于0.3，这样就保证了光学成像镜头应用于汽车前灯投影技术时，在远近光灯的条件下，均可以投影出清晰的图案。

10、根据本发明一个实施例，设定所述第一球面玻璃透镜到所述第二球面玻璃透镜的有效焦距为f1，设定所述光学成像镜头的有效焦距为f，则1≤f1/f≤20。

11、根据本发明一个实施例，设定所述第六球面玻璃透镜到所述第七球面玻璃透镜的有效焦距为f2，设定所述光学成像镜头的有效焦距为f，则0.3≤f2/f≤5。

12、根据本发明一个实施例，所述第一球面玻璃透镜和所述第七球面玻璃透镜中至少一片透镜的折射率nd≥1.8。

13、根据本发明一个实施例，设定所述第一球面玻璃透镜的口径直径为d，设定所述光学成像镜头的光学总长为ttl，则0.3≤d/ttl≤0.5。

14、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

15、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：包括从像侧到物侧沿同一光轴(9)方向依次设置的第一球面玻璃透镜(1)、第二球面玻璃透镜(2)、第三球面玻璃透镜(3)、第四球面玻璃透镜(4)、第五球面玻璃透镜(5)、第六球面玻璃透镜(6)和第七球面玻璃透镜(7)；

2.根据权利要求1所述的一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：所述第三球面玻璃透镜(3)和所述第四球面玻璃透镜(4)为独立的两片单透镜。

3.根据权利要求1所述的一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：所述第三球面玻璃透镜(3)和所述第四球面玻璃透镜(4)组成光焦为负的一个胶合透镜组。

4.根据权利要求1所述的一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：沿着从像侧到物侧的同一光轴(9)方向上，所述第一球面玻璃透镜(1)为凸-凸透镜、所述第二球面玻璃透镜(2)为凹-凸透镜或凹-凹透镜、所述第三球面玻璃透镜(3)为凸-凹透镜、所述第四球面玻璃透镜(4)为凹-凹透镜或凸-凹透镜、所述第五球面玻璃透镜(5)为凹-凸透镜或凸-凸透镜或凸-凹透镜、所述第六球面玻璃透镜(6)为凸-凸透镜或凸-凹透镜，以及所述第七球面玻璃透镜(7)为凸-凹透镜或凹-凹透镜。

5.根据权利要求1所述的一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：所述第一球面玻璃透镜(1)包括第一球面(s1)和第二球面(s2)面，所述第二球面玻璃透镜(2)包括第三球面(s3)和第四球面(s4)，所述第三球面玻璃透镜(3)包括第五球面(s5)和第六球面(s6)，所述第四球面玻璃透镜(4)包括第七球面(s7)和第八球面(s8)，所述第五球面玻璃透镜(5)包括第九球面(s9)和第十球面(s10)，所述第六球面玻璃透镜(6)包括第十一球面(s11)和第十二球面(s12)，所述第七球面玻璃透镜(7)包括第十三球面(s13)和第十四球面(s14)，所述第一球面(s1)、所述第二球面(s2)、所述第三球面(s3)、所述第四球面(s4)、所述第五球面(s5)、所述第六球面(s6)、所述第七球面(s7)、所述第八球面(s8)、所述第九球面(s9)、所述第十球面(s10)、所述第十一球面(s11)、所述第十二球面(s12)、所述第十三球面(s13)和所述第十四球面(s14)沿着从像侧到物侧的同一光轴(9)方向依次排列。

6.根据权利要求5所述的一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：当所述光学成像镜头的成像面位于距离所述第一球面玻璃透镜(1)的第一球面(s1)在5m到25m范围时，则在特征频率6.25lp/mm下，光学成像镜头的对比度大于0.3。

7.根据权利要求1所述的一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：设定所述第一球面玻璃透镜(1)到所述第二球面玻璃透镜(2)的有效焦距为f1，设定所述光学成像镜头的有效焦距为f，则1≤f1/f≤20。

8.根据权利要求1所述的一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：设定所述第六球面玻璃透镜(6)到所述第七球面玻璃透镜(7)的有效焦距为f2，设定所述光学成像镜头的有效焦距为f，则0.3≤f2/f≤5。

9.根据权利要求1所述的一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：所述第一球面玻璃透镜(1)和所述第七球面玻璃透镜(7)中至少一片透镜的折射率nd≥1.8。

10.根据权利要求1所述的一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，其特征在于：设定所述第一球面玻璃透镜(1)的口径直径为d，设定所述光学成像镜头的光学总长为ttl，则0.3≤d/ttl≤0.5。

技术总结
本发明公开了一种汽车前灯用高清投影技术的光学成像镜头，包括从像侧到物侧沿同一光轴方向依次设置的第一球面玻璃透镜、第二球面玻璃透镜、第三球面玻璃透镜、第四球面玻璃透镜、第五球面玻璃透镜、第六球面玻璃透镜和第七球面玻璃透镜；所述光学成像镜头的孔径光阑放置在像侧和所述第一球面玻璃透镜之间，所述第一球面玻璃透镜为正透镜，所述第二球面玻璃透镜为负透镜，所述第三球面玻璃透镜为正透镜，所述第四球面玻璃透镜为负透镜，所述第五球面玻璃透镜为正透镜，所述第六球面玻璃透镜为正透镜，所述第七球面玻璃透镜为弯月透镜。该光学成像镜头，能够保证车辆在远近光状态下的成像质量清晰、照明亮度高以及各种高像素的图形交互需求。

技术研发人员：宋健,祁高进,张海升,熊衍建
受保护的技术使用者：常州星宇车灯股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25