车载投影镜头、车载视觉辅助系统及车辆的制作方法

本申请实施例涉及光学成像，更具体地，本申请实施例涉及一种车载投影镜头、一种车载视觉辅助系统及一种车辆。

背景技术：

1、抬头显示系统(head up display，hud)，其原理是将图像源在车前若干米处投出一个虚像，虚像上例如显示车速、油表等各类信息，使得驾驶员无须低头观看仪表盘，从而大大降低了驾驶事故率。

2、hud系统内具有一个重要的元件，即hud的图像发生器(picture generationunit，pgu)。对于目前的图像发生器而言，其中的投影镜头在环境温度变化时，容易引起投影镜头焦点移动，导致投影出的画面不清晰。对此采用的是手动调焦的方式重新在屏幕上清晰成像，但对于驾驶员在驾乘过程中调焦，显然不合适的。并且，投影镜头还存在使用的镜片数量多，导致产品的体积和重量大，以及成本高等问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种车载投影镜头、车载视觉辅助系统及车辆的新技术方案。

2、第一方面，本申请提供了一种车载投影镜头。所述车载投影镜头由物方至像方沿同一光轴包括前透镜组、光阑及后透镜组；

3、所述前透镜组由依次设置的第一透镜及第二透镜组成，所述后透镜组由依次设置的第三透镜、第四透镜及第五透镜组成，所述光阑位于所述第二透镜与所述第三透镜之间；

4、所述第一透镜及所述第五透镜为高次非球面塑胶镜片，所述第一透镜的光焦度为负，所述第五透镜的光焦度为正；

5、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜为玻璃球面镜片。

6、可选地，所述车载投影镜头的像高为h，所述车载投影镜头的视场角为fov，所述车载投影镜头的焦距为f，且h、θ及f之间满足：|h*tan(fov)|/f＜0.21。

7、可选地，所述第一透镜为凸凹塑料透镜，其中，所述第一透镜的像侧面朝向所述第二透镜且为凹面，所述第一透镜的焦距为负；

8、所述第五透镜为双凸正透镜。

9、可选地，所述第二透镜为双凸透镜、平凸透镜或凸凹透镜；

10、所述第二透镜的像侧面的球心位于所述光阑一侧。

11、可选地，所述第二透镜的光焦度为正；

12、所述第二透镜包括两个表面，且所述两个表面中的平面或者曲率半径相对较大的表面朝向所述光阑。

13、可选地，所述第三透镜及所述第四透镜相互胶合形成胶合镜；

14、所述胶合镜的胶合面的光学口径与曲率半径的比值为a，且1.7＜a＜1.83。

15、可选地，所述第三透镜的像侧面为凸面、凹面或者平面，且曲率半径的绝对值大于100；

16、所述第三透镜的光焦度为正。

17、可选地，所述第四透镜的像侧面为凸面，所述第四透镜的光焦度为负。

18、可选地，所述前透镜组的有效焦距为f前，且45mm≤f前≤65mm；

19、所述后透镜组的有效焦距为f后，且25mm≤f后≤40mm。

20、可选地，所述第一透镜的有效焦距为f1，且-25mm≤f1≤-15mm；

21、所述第二透镜的有效焦距为f2，且20mm≤f2≤30mm；

22、所述第三透镜与所述第四透镜组成胶合镜，所述胶合镜的有效焦距为f34，且200≤f34≤500；

23、所述第五透镜的有效焦距为f5，且28mm≤f5≤45mm。

24、可选地，所述车载投影镜头的光学总长ttl与有效焦距f的比值满足：5＜ttl/f＜6；

25、其中，所述车载投影镜头的光学总长ttl为所述第一透镜的物面侧的中心至所述第五透镜的像面侧的中心之间的距离。

26、可选地，所述第一透镜的凹面的矢高为h1，所述第一透镜的凹面的光学口径为d1，h1和d1满足：0.5＜h1/d1＜0.65。

27、可选地，所述车载投影镜头还包括棱镜及图像发生器，且所述棱镜及所述图像发生器依次位于所述后透镜组背离所述光阑的一侧；

28、所述棱镜与所述图像发生器之间设置有保护玻璃。

29、第二方面，本申请提供了一种车载视觉辅助系统。所述车载视觉辅助系统包括如第一方面所述的车载投影镜头。

30、第三方面，本申请提供了一种车辆。所述车辆包括如第二方面所述的车载视觉辅助系统。

31、本申请的有益效果为：

32、根据本申请实施例提供的车载投影镜头，可应用于如车载视觉辅助系统即hud以及其他车载投影领域，整个投影镜头可以仅由五片透镜构成，且其中的第一透镜及第五透镜为高次非球面塑胶镜片，其余均为玻璃球面镜片，随温度升高，第一透镜及第五透镜具有互相补偿的作用，中间玻璃材料的三个透镜具备两种材料特性，即折射率有的随温度升高而升高，有的随温度升高而降低，保证形成的车载投影镜头焦点不会因为温度变化而移动从而避免温度变化重新调焦。本申请实施例提供的车载投影镜，其中使用的透镜数量少，可以减轻重量、压缩镜头体积，及降低生产成本。

33、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种车载投影镜头，其特征在于，所述车载投影镜头由物方至像方沿同一光轴包括前透镜组、光阑(9)及后透镜组；

2.根据权利要求1所述的车载投影镜头，其特征在于，所述车载投影镜头的像高为h，所述车载投影镜头的视场角为fov，所述车载投影镜头的焦距为f，且h、θ及f之间满足：|h*tan(fov)|/f＜0.21。

3.根据权利要求1所述的车载投影镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)为凸凹塑料透镜，所述第一透镜(1)的像侧面朝向所述第二透镜(2)且为凹面，所述第一透镜(1)的焦距为负；

4.根据权利要求1所述的车载投影镜头，其特征在于，所述第二透镜(2)为双凸透镜、平凸透镜或凸凹透镜；

5.根据权利要求4所述的车载投影镜头，其特征在于，所述第二透镜(2)的光焦度为正；

6.根据权利要求1所述的车载投影镜头，其特征在于，所述第三透镜(3)及所述第四透镜(4)相互胶合形成胶合镜；

7.根据权利要求6所述的车载投影镜头，其特征在于，所述第三透镜(3)的像侧面为凸面、凹面或者平面，且曲率半径的绝对值大于100；

8.根据权利要求6所述的车载投影镜头，其特征在于，所述第四透镜(4)的像侧面为凸面，所述第四透镜(4)的光焦度为负。

9.根据权利要求1所述的车载投影镜头，其特征在于，所述前透镜组的有效焦距为f前，且45mm≤f前≤65mm；

10.根据权利要求1所述的车载投影镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)的有效焦距为f1，且-25mm≤f1≤-15mm；

11.根据权利要求1所述的车载投影镜头，其特征在于，所述车载投影镜头的光学总长ttl与有效焦距f的比值满足：5＜ttl/f＜6；

12.根据权利要求3所述的车载投影镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)的凹面的矢高为h1，所述第一透镜(1)的凹面的光学口径为d1，h1和d1满足：0.5＜h1/d1＜0.65。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的车载投影镜头，其特征在于，所述车载投影镜头还包括棱镜(6)及图像发生器(8)，且所述棱镜(6)及所述图像发生器(8)依次位于所述后透镜组背离所述光阑(9)的一侧；

14.一种车载视觉辅助系统，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的车载投影镜头。

15.一种车辆，其特征在于，包括：

技术总结
本申请实施例提供了一种车载投影镜头、车载视觉辅助系统及车辆；其中，所述车载投影镜头由物方至像方沿同一光轴包括前透镜组、光阑及后透镜组；所述前透镜组由依次设置的第一透镜及第二透镜组成，所述后透镜组由依次设置的第三透镜、第四透镜及第五透镜组成，所述光阑位于所述第二透镜与所述第三透镜之间；所述第一透镜及所述第五透镜为高次非球面塑胶镜片，所述第一透镜的光焦度为负，所述第五透镜的光焦度为正；所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜为玻璃球面镜片。

技术研发人员：汪明强,饶轶,张廷瑞,刘治新,淡昆
受保护的技术使用者：歌尔光学科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24