一种低成本8M前视主摄像头及成像方法与流程

本发明涉及镜头，尤其涉及一种低成本8m前视主摄像头及成像方法。

背景技术：

1、随着汽车行业的发展以及使用者使用需求的提高，越来越多的汽车在生产过程中增加了自动驾驶功能，在使用自动驾驶功能时，前视摄像头起到了道路识别、障碍物检测和路标路牌识别等作用，因此前视摄像头的性能在自动驾驶功能实际使用时尤为重要。安装在前挡风玻璃上的前视摄像头，主要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，但三个摄像头的采用大大提高了整个摄像模组的成本，不利于市场的普及。为此采用超广角8mp镜头以此实现单镜头组成前视摄像模组，但为兼顾其超广角、高像质、大通光孔径、低温漂等光学性能，往往需采用多片玻璃片组成，造成成本的增加。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低成本8m前视主摄像头及成像方法，该镜头在实现行车的视觉感知及识别功能的同时，实现低成本8mp成像，以此可顶替前视广角摄像头与前视窄角摄像头，实现单镜头组成前视摄像模组，大大减低成本以提高市场普及度。

2、本发明的技术方案在于：一种低成本8m前视主摄像头，摄像头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜构成；在不考虑非球面系数造成的反曲的情况下，第一透镜为弯月凹负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜为双凹负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第三透镜为双凸正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第四透镜为双凸正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第五透镜为双凸正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第六透镜为双凹负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第七透镜为双凸正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜为球面透镜，第二透镜、第七透镜为非球面透镜，其中第五透镜、第六透镜密接形成胶合透镜组。

3、进一步地，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜为玻璃球面透镜，所述第二、第七透镜为塑胶非球面透镜。

4、进一步地，所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为：2.5~3.0mm；第二透镜与第三透镜的空气间隔为：0.5~1.0mm；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的空气间隔为：0.1~0.5mm；第五透镜与第六透镜为胶合片，空气间隔为0mm；第六透镜与第七透镜的空气间隔为：0.5~1.0mm。

5、进一步地，所述光学系统的焦距为，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距分别为，其中与满足以下比例：，，，，，，。

6、进一步地，所述第一透镜满足关系式：，；第二透镜满足关系式：，；第三透镜满足关系式：，；第四透镜满足关系式：，；第五透镜满足关系式：，；第六透镜满足关系式：，；第七透镜满足关系式：，；其中为折射率，为阿贝常数。

7、进一步地，所述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≤10.0。

8、进一步地，所述光学系统的f数≤1.6。

9、进一步地，所述光学系统的像高h与光学系统的焦距f之间满足：h/f≥1.0。

10、进一步地，所述第七透镜的右侧设置有滤光片。

11、一种低成本8m前视主摄像头的成像方法，光线沿入射方向自左向右依次设置经第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜后在成像面成像。

12、与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

13、1、该摄像头对物体的成像角度大于194度，同时具超高的8m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外景象进行监控；

14、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；

15、3、采用玻塑混合结构，具有较低的制造成本、较轻的重量，有利于模组的制造与安装；

16、4、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；

17、5、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。

18、6、充分发挥非球面镜片校正像差的优势，满足高清成像的同时，具有更小的镜片外径和更短的光学总长，保证摄像头的小型化。

技术特征：

1.一种低成本8m前视主摄像头，其特征在于，摄像头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜构成；在不考虑非球面系数造成的反曲的情况下，第一透镜为弯月凹负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜为双凹负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第三透镜为双凸正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第四透镜为双凸正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第五透镜为双凸正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第六透镜为双凹负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第七透镜为双凸正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜为球面透镜，第二透镜、第七透镜为非球面透镜，其中第五透镜、第六透镜密接形成胶合透镜组。

2.根据权利要求1所述的一种低成本8m前视主摄像头，其特征在于，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜为玻璃球面透镜，所述第二、第七透镜为塑胶非球面透镜。

3.根据权利要求1或2所述的一种低成本8m前视主摄像头，其特征在于，所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为：2.5~3.0mm；第二透镜与第三透镜的空气间隔为：0.5~1.0mm；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的空气间隔为：0.1~0.5mm；第五透镜与第六透镜为胶合片，空气间隔为0mm；第六透镜与第七透镜的空气间隔为：0.5~1.0mm。

4.根据权利要求1所述的一种低成本8m前视主摄像头，其特征在于，所述光学系统的焦距为，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距分别为，其中与满足以下比例：，，，，，，。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种低成本8m前视主摄像头，其特征在于，所述第一透镜满足关系式：，；第二透镜满足关系式：，；第三透镜满足关系式：，；第四透镜满足关系式：，；第五透镜满足关系式：，；第六透镜满足关系式：，；第七透镜满足关系式：，；其中为折射率，为阿贝常数。

6.根据权利要求1所述的一种低成本8m前视主摄像头，其特征在于，所述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≤10.0。

7.根据权利要求1所述的一种低成本8m前视主摄像头，其特征在于，所述光学系统的f数≤1.6。

8.根据权利要求1所述的一种低成本8m前视主摄像头，其特征在于，所述光学系统的像高h与光学系统的焦距f之间满足：h/f≥1.0。

9.根据权利要求1所述的一种低成本8m前视主摄像头，其特征在于，所述第七透镜的右侧设置有滤光片。

10.一种应用于权利要求1、2、4、6、7、8或9所述一种低成本8m前视主摄像头的成像方法，其特征在于，光线沿入射方向自左向右依次设置经第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜后在成像面成像。

技术总结本发明涉及镜头技术领域，尤其涉及一种低成本8M前视主摄像头及成像方法，摄像头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜构成；其中第五透镜、第六透镜密接形成胶合透镜组；第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜为球面透镜，第二透镜、第七透镜为非球面透镜。该摄像头通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上距离等，在满足摄像头低成本8M超广角成像性能以顶替前视广角摄像头与前视窄角摄像头要求的同时，缩小摄像头的总长以及各镜片的径向尺寸，做到摄像头组小型化。技术研发人员：罗杰,林清华,郑新,谢振锋,薛政云,林文斌,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：2024/5/29