一种大视场车载前视成像光学系统的制作方法

本发明涉及光学成像，尤其涉及一种大视场车载前视成像光学系统。

背景技术：

1、车载镜头作为感知层核心传感器，是汽车的“眼睛”。车载镜头按安装位置不同可分为前视、后视、侧视、环视、和内视五大类，其中前视车载镜头具有参与识别交通标识、行车记录以及夜视摄像等功能。随着高级智能辅助驾驶系统(adas)等级的递进，对车载镜头、雷达等感知层硬件的性能和数量提出更高要求。

2、目前车载前视镜头视场角普遍不大，因此所能够获取的信息不够多。夜间行车遇到强光还会产生杂散光，使得成像模糊，造成有用信息丢失。现有车载镜头光学系统一般会采用塑料非球面透镜，由于光学塑料热膨胀系数较光学玻璃大一个数量级，热稳定性差，因此高低温环境会导致具有塑料透镜的光学系统产生像面偏移进而导致成像模糊。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种大视场车载前视成像光学系统，用以解决现有光学系统视场角偏小以及受强光照射易产生杂散光导致成像模糊的问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种大视场车载前视成像光学系统，沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和图像传感器。

4、进一步地，所述第三透镜由双凸形正光焦度的第一胶合前透镜和凹凸形负光焦度的第一胶合后透镜胶合而成。

5、进一步地，所述第一胶合前透镜光焦度为负，所述第一胶合后透镜的光焦度为正。

6、进一步地，还包括孔径光阑，所述孔径光阑设于所述第二透镜和所述第三透镜之间。

7、进一步地，所述孔径光阑的口径ds＝4mm±0.03mm。

8、进一步地，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜前后表面有效通光口径以外部位以及透镜外圆与镜筒接触部位进行涂墨处理。

9、进一步地，涂墨使用的材料为gt7油墨。

10、进一步地，所述第一透镜像侧面中心与所述第二透镜物侧面中心之间的间隔d12的范围满足d12＝9.93±0.03mm；所述第二透镜像侧面中心与所述第三透镜物侧面中心之间的间隔d23的范围满足d23＝5.58±0.03mm；所述第三透镜像侧面中心与所述第四透镜物侧面中心之间的间隔d34的范围满足d34＝1.65mm±0.03mm。

11、进一步地，各视场主光线在所述图像传感器的成像面入射角度cra≤6.2°。

12、进一步地，还包括传感器保护玻璃，所述传感器保护玻璃位于所述图像传感器之前。

13、进一步地，还包括渐晕光阑，所述渐晕光阑设于所述第四透镜的前表面上。

14、进一步地，所述第一透镜为凹凸形负光焦度透镜；所述第二透镜为弯月形正光焦度透镜；所述第三透镜为双凸形正光焦度透镜；所述第四透镜为弯月形负光焦度透镜。

15、进一步地，所述第一透镜光焦度值为-0.151，所述第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合光焦度值为0.111。

16、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

17、(1)本发明的大视场车载前视成像光学系统通过搭配不同材料、不同光焦度的玻璃透镜，使得本发明的光学系统具有高达135°的视场角，使车载前置成像光学系统能够获取更多有效信息。

18、(2)本发明各透镜全部采用光学性能优异、耐用性好的玻璃材质取代光学塑料，降低了光学系统对环境温度的敏感性，使得本发明的光学系统在温度范围-40℃～85℃均能清晰成像，从而无需另外设计调焦机构补偿光学系统因温度变化造成的像面离焦，结构简单，利于实现光学系统小型化。

19、(3)本发明通过对光学系统各透镜通光口径以外非成像部位进行涂墨处理，能够吸收来自光学系统外部非成像光线以及光学系统内部由于透镜表面之间反射产生的杂散光，从而有效解决前置车载成像镜头因在夜间会车时对方车灯直射或者道路上其它强光照射镜头时导致大量非成像杂散光达图像传感器成像面造成的图像模糊。

20、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可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可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜(10)、第二透镜(20)、第三透镜(30)、第四透镜(40)、传感器保护玻璃(3)和图像传感器(4)。

2.根据权利要求1所述的大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，所述第三透镜(30)由双凸形正光焦度的第一胶合前透镜(31)和凹凸形负光焦度的第一胶合后透镜(32)胶合而成。

3.根据权利要求2所述的大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，所述第一胶合前透镜(31)的光焦度为负，所述第一胶合后透镜(32)的光焦度为正。

4.根据权利要求1-3任一项所述的大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，还包括孔径光阑(1)，所述孔径光阑(1)设于所述第二透镜(20)和所述第三透镜(30)之间。

5.根据权利要求4所述的大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，所述孔径光阑(1)的口径ds＝4mm±0.03mm。

6.根据权利要求1所述的大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，所述第一透镜(10)、第二透镜(20)、第三透镜(30)、第四透镜(40)前后表面有效通光口径以外部位以及透镜外圆与镜筒接触部位进行涂墨处理。

7.根据权利要求6所述的大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，涂墨使用的材料为gt7油墨。

8.根据权利要求1所述的大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，所述第一透镜(10)像侧面中心与所述第二透镜(20)物侧面中心之间的间隔d12的范围满足d12＝9.93±0.03mm；所述第二透镜(20)像侧面中心与所述第三透镜(30)物侧面中心之间的间隔d23的范围满足d23＝5.58±0.03mm；所述第三透镜(30)像侧面中心与所述第四透镜(40)物侧面中心之间的间隔d34的范围满足d34＝1.65mm±0.03mm。

9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，各视场主光线在所述图像传感器(4)的成像面入射角度cra≤6.2°。

10.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的大视场车载前视成像光学系统，其特征在于，所述传感器保护玻璃(3)为冕玻璃。

技术总结本发明涉及一种大视场车载前视成像光学系统，属于光学成像技术领域，解决了现有光学系统视场角偏小以及受强光照射易产生杂散光导致成像模糊的问题。一种大视场车载前视成像光学系统，沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和图像传感器；所述第一透镜为凹凸形负光焦度透镜；所述第二透镜为弯月形正光焦度透镜；所述第三透镜为双凸形正光焦度透镜；所述第四透镜为弯月形负光焦度透镜。本发明的大视场车载前视成像光学系统通过搭配不同材料、不同光焦度的玻璃透镜，使得本发明的光学系统具有高达135°的视场角，使车载前置成像光学系统能够获取更多有效信息。技术研发人员：陈腾飞,禹烨受保护的技术使用者：浙江大立科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19