一种2百万像素等级的环视近距探测相机镜头的制作方法

1.本实用新型涉及一种环视近距探测相机镜头，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2百万像素等级的环视近距探测相机镜头。


背景技术：

2.随着汽车主动安全环境感知技术研究的不断深入，复杂城市道路环境下的环境感知技术成为现代智能交通领域的一个热点课题。目前，对车辆周围环境感知的手段主要采用雷达和机器视觉。雷达对车辆周围环境的深度信息有良好的感知能力，但是易受其他物体干扰产生误判；而机器视觉对物体的颜色和纹理有较好的解析能力，因此车载环视近距探测相机镜头技术显得尤为重要。
3.目前，随着感光器件的不断更新，车载摄像产品也得到不断提升，采用vga方案的车载摄像产品已近不能满足市场对高清车载产品的需求，广角、高清化和小型化的车载摄像产品是今后的发展趋势。现有的主流车载环视镜头主要针对vga芯片开发，像素过低，且长度较长，不能满足目前市场对车载产品高清化、大广角的发展需求。市场竞争迫使企业创新意识增强，国内镜头制造商要极度重视技术革新和产品创新，才能使产品的品质和稳定性有突破性提高。
4.目前市面上比较有竞争力的光学产品多为塑料结构，且光圈较小。因此，只是第一代车载镜头，在实际应用中的扩展性较弱，且稳定性较差，无法适用于高端的成像系统。


技术实现要素：

5.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自动驾驶的2百万像素等级的环视近距探测相机镜头。
6.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2百万像素等级的环视近距探测相机镜头，所述2百万像素等级的环视近距探测相机镜头包括：第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、光阑孔面、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片、第九镜片、第十镜片、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、光阑孔面、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片、第九镜片、第十镜片；第九镜片为滤光片，第十镜片为保护玻璃，第十镜片的像面外侧为镜头成像面。
7.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、第九镜片、第十镜片的像面和物面均镀有bbar膜。
8.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、第九镜片均固定安装在镜筒内。
9.镜帽和镜筒之间设置有第一密封卡圈，第一镜片的像面的一侧设置有与镜筒配合的第一卡圈，第二镜片的物面的一侧设置有与镜筒配合的第二卡圈，第二镜片和第三镜片之间设置有第三卡圈，第三镜片和第四镜片之间设置有第四卡圈，光阑孔面和第五镜片之间设置有第五卡圈，第五镜片和第六镜片之间设置有第六卡圈，第六镜片和第七镜片之间
设置有第七卡圈，第七镜片和第八镜片之间设置有第八卡圈，第九镜片的像面设置有第九卡圈，第九卡圈和镜筒之间设置有第二密封卡圈，第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片的物面或像面的上下两端设置有安装卡圈的台阶。
10.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20.3018mm，第一镜片的中心厚度为0.600mm；第一镜片的像面为球面，曲率半径为4.3467mm，第一镜片的像面距离第二镜片物面的中心顶点的距离为4.386mm。
11.在本实用新型的具体实施例子中，所述第二镜片的物面为球面，曲率半径为-7.4168mm，第二镜片的中心厚度为0.600mm；第二镜片的像面为球面，曲率半径为15.8502mm，第二镜片的像面距离第三镜片物面的中心顶点的距离为1.314mm。
12.在本实用新型的具体实施例子中，所述第三镜片的物面为平面，第三镜片的中心厚度为2.499mm；第三镜片的像面为球面，曲率半径为-9.3898mm，第三镜片的像面距离第四镜片物面的距离为0.345mm。
13.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12.1626mm，第四镜片的中心厚度为1.827mm；第四镜片的像面为平面，第四镜片的像面距离光阑孔面的距离为3.020mm；光阑孔面距离第五镜片5的物面的中心顶点的距离为1.751mm。
14.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144.1480mm，第五镜片的中心厚度为1.331mm；第五镜片的像面为球面，曲率半径为12.9525mm，第五镜片的像面距离第六镜片物面的中心顶点的距离为0.090mm。
15.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16.3356mm，第六镜片的中心厚度为2.498mm；第四镜片的像面为球面，曲率半径为-5.4290mm，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。
16.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-5.4290mm，第七镜片的中心厚度为0.489mm；第七镜片的像面为球面，曲率半径为-19.7521mm，第七镜片的像面距离第八镜片物面的中心顶点的距离为1.211mm。
17.在本实用新型的具体实施例子中，所述第八镜片的物面为球面，曲率半径为10.3333mm，第八镜片的中心厚度为2.500mm；第八镜片的像面为平面，第八镜片的像面距离第九镜片物面的中心顶点的距离为1.0mm。
18.在本实用新型的具体实施例子中，所述第九镜片的物面和像面均为平面，厚度为0.55mm，第十镜片的物面和像面均为平面，厚度为0.30mm，第十镜片距离成像面的距离为0.143mm。
19.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的2百万像素等级的环视近距探测相机镜头有如下优点：本实用新型的镜筒使用铝材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。
20.本实用新型镜片部分表面镀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，使像面的杂散光能量大幅减少。
21.本实用新型能够通过车载用途的可靠性测试，防护等级达到ip67。
22.本实用新型镜头的畸变小，能有效拍出最真实的照片。
23.本实用新型光圈大，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。
24.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
25.图1为本实用新型的整体结构示意图。
26.图2为本实用新型的成像光路示意图。
27.下面是本实用新型中标号对应的名称：
28.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、第九镜片9、第十镜片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、第七卡圈17、第八卡圈18、第九卡圈19、镜筒20、光阑孔面21、镜帽22、第一密封卡圈23、第二密封卡圈24。
具体实施方式
29.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。
30.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2百万像素等级的环视近距探测相机镜头，该2百万像素等级的环视近距探测相机镜头包括：第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、光阑孔面21、第五镜片5、第六镜片6、第七镜片7、第八镜片8、第九镜片9、第十镜片10、镜筒20、镜帽22，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、第四镜片4、光阑孔面21、第五镜片5、第六镜片、第七镜片、第八镜片、第九镜片、第十镜片；第九镜片9为滤光片，第十镜片10为保护玻璃，第十镜片10的像面外侧为镜头成像面。
31.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、第九镜片9、第十镜片10的像面和物面均镀有bbar膜。
32.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、第九镜片9均固定安装在镜筒内。
33.镜帽22和镜筒20之间设置有第一密封卡圈23，第一镜片的像面的一侧设置有与镜筒配合的第一卡圈11，第二镜片2的物面的一侧设置有与镜筒20配合的第二卡圈12，第二镜片和第三镜片之间设置有第三卡圈13，第三镜片3和第四镜片4之间设置有第四卡圈14，光阑孔面21和第五镜片5之间设置有第五卡圈15，第五镜片5和第六镜片6之间设置有第六卡圈16，第六镜片6和第七镜片7之间设置有第七卡圈17，第七镜片7和第八镜片8之间设置有第八卡圈18；第九镜片9的像面设置有第九卡圈19，第九卡圈19和镜筒20之间设置有第二密封卡圈24。
34.在具体的实施过程中，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的物面或像面的上下两端设置有安装卡圈的台阶。
35.下面是一个具体的实施例子：
36.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，镜片9为第九镜片9，镜片10为第十镜片10。
37.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。
38.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＝3.34mm，光圈f/#＝1.4，光学轨迹总长为：ttl＝28.00。
39.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。
40.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。
41.表面1为镜片1物面，该面为球面，曲率半径为20.3018mm，距离下一表面(镜片1像面)中心顶点0.600mm，即镜片1中心厚度为0.600mm，折射率为1.744004，阿贝系数44.904207。
42.表面2为镜片1像面，该面为球面，曲率半径为4.3467mm，距离下一表面(镜片2物面)4.386mm。
43.表面3为镜片2物面，该面为球面，曲率半径为-7.4168mm，距离下一表面(镜片2像面)中心顶点0.600mm，即镜片2中心厚度为0.600mm，折射率为1.800999，阿贝系数34.972131。
44.表面4为镜片2像面，该面为球面，曲率半径为15.8502mm，距离下一表面(镜片3物面)1.314mm。
45.表面5为镜片3物面，该面为平面，曲率半径为无穷大，该面中心顶点距离下一表面(镜片3像面)中心顶点2.499mm，即镜片3中心厚度2.499mm，折射率为1.883004，阿贝系数43.806875。
46.表面6为镜片3的像面，该面为球面，曲率半径为-9.3898mm，距离下一表面(镜片4物面)0.345mm。
47.表面7为镜片4物面，该面为球面，曲率半径为12.1626mm，该面中心顶点距离下一表面(镜片4像面)中心顶点1.827mm，即镜片4中心厚度1.827mm，折射率为1.883004，阿贝系数40.806875。
48.表面8为镜片4的像面，该面为平面，曲率半径为无限，距离下一表面(光阑孔面)3.020mm。
49.表面9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5物面)中心顶点1.751mm。
50.表面10为镜片5物面，该面为球面，曲率半径为144.1480mm，该面中心顶点距离下一表面(镜片5像面)中心顶点1.331mm，即镜片5中心厚度1.331mm，折射率为1.592824，阿贝系数68.624378。
51.表面11为镜片5像面，该面为球面，曲率半径为-12.9525mm，距离下一表面(镜片6物面)中心顶点0.090mm。
52.表面12为镜片6物面，该面为球面，曲率半径为16.3356mm，该面中心顶点距离下一表面(镜片6像面或镜片7物面)中心顶点2.498mm，即镜片6中心厚度2.498mm，折射率为1.569070，阿贝系数71.306648。
53.表面13为镜片6像面，由于该面与镜片7的物面间距为0，且表面曲率半径相同，因此，表面13既为镜片6的像面亦为镜片7的物面，该面为球面，曲率半径为-5.4290mm，距离下一表面(镜片6像面)0.489mm，及镜片7的中心厚度为0.489mm，折射率为1.922860，阿贝系20.882149。
54.表面14为镜片7像面，该面为球面，曲率半径为-19.7521mm，距离下一表面(镜片8物面)中心顶点1.211mm。
55.表面15为镜片8物面；该面为球面，曲率半径为10.3333mm，距离下一表面(镜片8像面)中心顶点2.500mm；即镜片8中心厚度2.500mm，折射率为1.550323，阿贝系数75.496338。
56.表面16为镜片8像面；该面为平面，曲率半径为无穷大，距离下一表面(滤光片物面)中心顶点1.0mm。
57.表面17为滤光片(镜片9)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)0.55mm，即滤光片厚0.55mm，折射率为1.516797，阿贝系数64.2124。
58.表面18为滤光片像面，该面为平面，曲率半径无穷大，距离下一表面(芯片保护玻璃物面)2.0mm。
59.表面19为芯片保护玻璃(镜片10)物面，该面为平面，曲率半径无穷大，距离下一表面(芯片保护玻璃像面)0.30mm，即芯片保护玻璃厚0.30mm，折射率为1.516797，阿贝系数64.2124。
60.表面20为芯片保护玻璃像面，该面为平面，曲率半径无穷大，距离下一表面(像面)0.143mm。
61.表面21为镜头成像面。
62.[0063][0064]
该光学设计的分辨率通过hr机台来进行测定：
[0065]
测试频率83lp/mm，第一圈：center(φ0)≥60，第二圈：(φ3.0)≥50，第三圈：(φ5.0)≥40。
[0066]
本实用新型的镜筒使用铝材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。
[0067]
本实用新型镜片部分表面镀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，使像面的杂散光能量大幅减少。
[0068]
本实用新型能够通过车载用途的可靠性测试，防护等级达到ip67。
[0069]
本实用新型镜头的畸变小，能有效拍出最真实的照片。
[0070]
本实用新型光圈大，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。
[0071]
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。
[0072]
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。