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。
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。