一种七片式4K前视窄角摄像头及其成像方法与流程

本发明涉及镜头领域，特别是一种七片式4k前视窄角摄像头及其成像方法。

背景技术：

1、目前车上搭载的车载摄像头根据安装位置主要分为为前视摄像头、环视摄像头、后视摄像头、侧视摄像头以及内置摄像头五种类别。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。在此基础上，市场追求着更高的像素密度和更远的检测距离，以提高行车的视觉感知及识别的精度与适用范围。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种七片式4k前视窄角摄像头及其成像方法，在实现4k清晰成像的同时，具有较小的外形尺寸。

2、本发明采用以下方案实现：一种七片式4k前视窄角摄像头，所述摄像头的光学系统具有光焦度的透镜沿光路入射方向依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜，第三透镜和第四透镜之间设置有光阑；第一透镜为双凹负透镜；第二透镜为双凸正透镜；第三透镜为双凸正透镜；第四透镜为双凸正透镜；第五透镜为双凹负透镜；第六透镜为弯月正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第七透镜为弯月负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所有透镜由玻璃材料制成，其中第六、第七透镜为非球面透镜，第四透镜和第五透镜密接构成胶合透镜组。

3、进一步的，光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7，其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7与f满足以下比例：-1.0<f1/f<0.0，1.0<f2/f<2.0，1.0<f3/f<2.0，0.0<f4/f<1.0，-1.0<f5/f<0.0，1.0<f6/f<2.0，-2.0<f7/f<-1.0。

4、进一步的，第一透镜满足关系式：1.7≤nd≤2.0，vd≤50.0；第二透镜满足关系式：1.7≤nd≤2.0，vd≤50.0；第三透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第四透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第五透镜满足关系式：1.7≤nd≤2.0，vd≤50.0；第六透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第七透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；其中nd为折射率，vd为阿贝常数。

5、进一步的，第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为1.5~2.0mm；第二透镜与第三透镜的空气间隔为0.1~0.5mm；第三透镜与光阑的空气间隔为0.1~0.5mm；光阑与第四透镜的空气间隔为0.1~0.5mm；第四透镜与第五透镜为胶合透镜组，空气间隔为0mm；第五透镜与第六透镜的空气间隔为3.5~4.0mm；第六透镜与第七透镜的空气间隔为2.5~3.0mm。

6、进一步的，光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：ttl/f≤2.0。

7、进一步的，光学系统的f数≤1.5。

8、进一步的，光学系统的像高h与光学系统的焦距f之间满足：h/f≤1.0。

9、进一步的，所述第七透镜的后侧设置有滤光片。

10、本发明另一技术方案：一种如上所述七片式4k前视窄角摄像头的成像方法，光线依次经第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和滤光片后成像。

11、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

12、1、该镜头对物体的成像角度大于30度，同时具有4k的成像清晰度、大的通光口径、较低的公差敏感度和较好的高低温稳定性等优点同时，能够更加全面地对车前及远处景象进行监控；

13、2、通过合理的搭配各光学透镜，使得系统结构紧凑合理，易于装配，公差敏感度低，更适合大规模高良率生产；

14、3、采用全玻璃结构，具有较高的稳定性，能够在高温和低温时对焦面位移做出较好的补偿，具备复杂环境适应性；

15、4、校正了各轴向色差、垂轴色差以及高阶色差，保证成像系统在大角度时也能具有较高的成像质量。

16、为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

技术特征：

1.一种七片式4k前视窄角摄像头，其特征在于：所述摄像头的光学系统具有光焦度的透镜沿光路入射方向依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜，第三透镜和第四透镜之间设置有光阑；第一透镜为双凹负透镜；第二透镜为双凸正透镜；第三透镜为双凸正透镜；第四透镜为双凸正透镜；第五透镜为双凹负透镜；第六透镜为弯月正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第七透镜为弯月负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所有透镜由玻璃材料制成，其中第六、第七透镜为非球面透镜，第四透镜和第五透镜密接构成胶合透镜组。

2.根据权利要求1所述的七片式4k前视窄角摄像头，其特征在于：光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7，其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7与f满足以下比例：-1.0< f1/f<0.0，1.0< f2/f<2.0，1.0< f3/f<2.0，0.0< f4/f<1.0，-1.0< f5/f<0.0，1.0< f6/f<2.0，-2.0< f7/f<-1.0。

3.根据权利要求1所述的七片式4k前视窄角摄像头，其特征在于：第一透镜满足关系式：1.7≤nd≤2.0，vd≤50.0；第二透镜满足关系式：1.7≤nd≤2.0，vd≤50.0；第三透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第四透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≥50.0；第五透镜满足关系式：1.7≤nd≤2.0，vd≤50.0；第六透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；第七透镜满足关系式：1.5≤nd≤1.8，vd≤50.0；其中nd为折射率，vd为阿贝常数。

4.根据权利要求1所述的七片式4k前视窄角摄像头，其特征在于：第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为1.5~2.0mm；第二透镜与第三透镜的空气间隔为0.1~0.5mm；第三透镜与光阑的空气间隔为0.1~0.5mm；光阑与第四透镜的空气间隔为0.1~0.5mm；第四透镜与第五透镜为胶合透镜组，空气间隔为0mm；第五透镜与第六透镜的空气间隔为3.5~4.0mm；第六透镜与第七透镜的空气间隔为2.5~3.0mm。

5.根据权利要求1所述的七片式4k前视窄角摄像头，其特征在于：光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：ttl/f≤2.0。

6.根据权利要求1所述的七片式4k前视窄角摄像头，其特征在于：光学系统的f数≤1.5。

7.根据权利要求1所述的七片式4k前视窄角摄像头，其特征在于：光学系统的像高h与光学系统的焦距f之间满足：h/f≤1.0。

8.根据权利要求1所述的七片式4k前视窄角摄像头，其特征在于：所述第七透镜的后侧设置有滤光片。

9.一种如权利要求8所述七片式4k前视窄角摄像头的成像方法，其特征在于：光线依次经第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和滤光片后成像。

技术总结
本发明涉及一种七片式4K前视窄角摄像头及其成像方法，所述摄像头的光学系统具有光焦度的透镜沿光路入射方向依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜，第三透镜和第四透镜之间设置有光阑；第一透镜为双凹负透镜；第二透镜为双凸正透镜；第三透镜为双凸正透镜；第四透镜为双凸正透镜；第五透镜为双凹负透镜；第六透镜为弯月正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第七透镜为弯月负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所有透镜由玻璃材料制成，其中第六、第七透镜为非球面透镜，第四透镜和第五透镜密接构成胶合透镜组。

技术研发人员：薛政云,林清华,郑新,谢振锋,林文斌,罗杰,何文波,黄灯辉,江伟,刘官禄
受保护的技术使用者：福建福光天瞳光学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17