一种感知系统镜头的制作方法

1.本实用新型属于镜头技术领域，具体地涉及一种感知系统镜头。


背景技术：

2.目前的感知系统镜头分辨率不高，特别到大靶面区域，解像力急剧下降；通光较小，能量利用率不高，低照效果不好；要达到高品质的话，则会造成结构复杂，外径大，总长长；使用温度范围较窄，高低温容易失焦；无法满足感知系统镜头日益提高的要求，急需进行改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种感知系统镜头用以解决上述存在的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种感知系统镜头，其从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜；第一透镜至第七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
5.该第一透镜有正屈光率，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
6.该第二透镜有负屈光率，物侧面为凹面，像侧面为凹面；
7.该第三透镜有负屈光率，物侧面为凹面，像侧面为凹面；
8.该第四透镜有正屈光率，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
9.该第五透镜有正屈光率，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
10.该第六透镜有正屈光率，物侧面为凸面，该像侧面为凹面；
11.该第七透镜有负屈光率，物侧面为凸面，该像侧面为凹面。
12.进一步，该感知系统镜头还满足：nd1＞1.75，其中nd1为第一透镜的折射率。
13.进一步，该感知系统镜头还满足：t1/d1≥0.1，且hk1》650，其中d1为第一透镜外径,hk1为第一透镜的材料硬度。
14.进一步，该感知系统镜头还满足：-0.6《f1/f2《-1，其中f1为第一透镜焦距，f2为第二透镜的焦距。
15.进一步，该感知系统镜头还满足：-1.7《f2/f《-2.5，其中f2为第二透镜焦距，f为光学系统的焦距。
16.进一步，该感知系统镜头还满足：第三透镜与第四透镜相互胶合。
17.进一步，该感知系统镜头还满足：vd3≤32，vd6≥53，且|vd6-vd5|》21；其中vd3为第三透镜色散系数，vd5为第五透镜色散系数，vd6为第六透镜色散系数。
18.进一步，该感知系统镜头还满足：第四透镜或第五透镜的材质的dn/dt为负值，且dn/dt＜-2*10-6
，其中dn/dt为材质的折射率温度系数。
19.进一步，所述第四透镜或第五透镜的材质为h-zpk5或h-fk61。
20.进一步，该感知系统镜头还满足：第七透镜为玻璃非球面镜片，nd7＞1.75，其中
nd7为第七透镜的折射率。
21.进一步，该感知系统镜头还满足：nd6＞1.7，其中nd6为第六透镜的折射率。
22.进一步，该感知系统镜头还满足：ttl/h≤3.5，其中ttl为镜头的光学总长，h为光学镜头的设计像高。
23.本实用新型的有益技术效果：
24.所述感知系统镜头大像面设计，高像素，支持4k级车载传感器要求；镜头通光大，光圈为fno1.6，低照效果好；量产性高，外径小，总长短；镜头畸变小，小于1.6％，提高识别准确率；满足车规-40℃到105℃的工作温度要求，无热化设计，均可保持稳定的高清画质。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例一的可见光0.4360-0.6500μm的mtf图；
28.图3为本实用新型实施例一的0.555μm的ri曲线图；
29.图4为本实用新型实施例一的场曲和畸变曲线示意图；
30.图5为本实用新型实施例二的结构示意图；
31.图6为本实用新型实施例二的可见光0.4360-0.6500μm的mtf图；
32.图7为本实用新型实施例二的0.555μm的ri曲线图；
33.图8为本实用新型实施例二的场曲和畸变曲线示意图；
34.图9为本实用新型实施例三的结构示意图；
35.图10为本实用新型实施例三的可见光0.4360-0.6500μm的mtf图；
36.图11为本实用新型实施例三的0.555μm的ri曲线图；
37.图12为本实用新型实施例三的场曲和畸变曲线示意图。
具体实施方式
38.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
39.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
40.所说的“一透镜具有正屈光率(或负屈光率)”，是指所述透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的“透镜的物侧面(或像侧面)”定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为r值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。r值可常见被使用于光学设计软件中，例如zemax或codev。r值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lens data sheet)中。以物侧面来说，当r值为正时，判定为物侧面为凸面；当r值为负时，判定物侧面为凹面。反之，
以像侧面来说，当r值为正时，判定像侧面为凹面；当r值为负时，判定像侧面为凸面。
41.本实用新型公开了一种感知系统镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜；第一透镜至第七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
42.该第一透镜有正屈光率，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
43.该第二透镜有负屈光率，物侧面为凹面，像侧面为凹面；
44.该第三透镜有负屈光率，物侧面为凹面，像侧面为凹面；
45.该第四透镜有正屈光率，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
46.该第五透镜有正屈光率，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
47.该第六透镜有正屈光率，物侧面为凸面，该像侧面为凹面；
48.该第七透镜有负屈光率，物侧面为凸面，该像侧面为凹面。
49.优选的，进一步，该感知系统镜头还满足：nd1＞1.75，其中nd1为第一透镜的折射率。第一透镜采用高折射率，减小镜头外径。
50.优选的，该感知系统镜头还满足：t1/d1≥0.1，且hk1》650，其中d1为第一透镜外径,hk1为第一透镜的材料硬度。提高系统的信赖性及可靠性，可满足车规落球、碎石跌落等等信赖性实验。
51.优选的，该感知系统镜头还满足：-0.6《f1/f2《-1，其中f1为第一透镜焦距，f2为第二透镜的焦距。平衡光焦度，提高系统性能。
52.优选的，该感知系统镜头还满足：-1.7《f2/f《-2.5，其中f2为第二透镜焦距，f为光学系统的焦距。可以提高分辨率，控制温飘。
53.优选的，该感知系统镜头还满足：第三透镜与第四透镜相互胶合。
54.优选的，该感知系统镜头还满足：vd3≤32，vd6≥53，且|vd6-vd5|》21；其中vd3为第三透镜色散系数，vd5为第五透镜色散系数，vd6为第六透镜色散系数。高低色散材料结合，有利于校正色差，优化像质，提升红外共焦性，胶合组合可以减小公差敏感度，也可以残留部分色差以平衡光学系统的色差，同时也可以降低镜片因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。
55.优选的，该感知系统镜头还满足：第四透镜或第五透镜的材质的dn/dt为负值，且dn/dt＜-2*10-6
，其中dn/dt为材质的折射率温度系数。优选的，所述第四透镜或第五透镜的材质为h-zpk5或h-fk61。可有效平衡温飘，实现无热化；
56.优选的，该感知系统镜头还满足：第七透镜为玻璃非球面镜片，nd7＞1.75，其中nd7为第七透镜的折射率。可有效矫正前面镜片产生的球差、场曲、畸变等像差，使边缘的成像会更加清晰，也可大大缩短系统的外径和总长。
57.优选的，该感知系统镜头还满足：nd6＞1.7，其中nd6为第六透镜的折射率。可减小系统外径，也可提高分辨率。
58.优选的，该感知系统镜头还满足：ttl/h≤3.5，其中ttl为镜头的光学总长，h为光学镜头的设计像高。该条件下能够实现光学镜头小型化，相比其他镜头，相同成像面下ttl较短。
59.下面将以具体实施例来对本实用新型的感知系统镜头进行详细说明。
60.实施例一
61.如图1所示一种感知系统镜头。
62.该第一透镜有正屈光率，该第一透镜1的物侧面11为凸面，该第一透镜的像侧面12为凹面；
63.第二透镜2具负屈光率，该第二透镜的物侧面21为凹面，该第二透镜的像侧面22为凹面；
64.第三透镜3具负屈光率，该第三透镜的物侧面31为凹面，该第三透镜的像侧面32为凹面；
65.第四透镜4具正屈光率，该第四透镜的物侧面41为凸面，该第四透镜的像侧面42为凸面；
66.第五透镜5具正屈光率，该第五透镜的物侧面51为凸面，该第五透镜的像侧面52为凸面；
67.第六透镜6具正屈光率，该第六透镜的物侧面61为凸面，该第五透镜的像侧面62为凹面；
68.第七透镜7具负屈光率，该第六透镜的物侧面71为凸面，该第五透镜的像侧面72为凹面。
69.优选的，本具体实施例中，第四透镜为正透镜，且在-40℃～105℃温度范围下材料的dn/dt为负值，且dn/dt＜-2*10e-6，该类型材料如：h-zpk5/h-fk61等。
70.本具体实施例中，第七透镜为玻璃非球面镜片，但不限于此。
71.本具体实施例中，第三透镜3与第四透镜4相互胶合。
72.本具体实施例中，光阑8设置在第二透镜2与第三透镜3之间。在其它实施例中，光阑8也可以设置在其它合适位置。
73.还有滤光片9，保护片10，成像面11。
74.表1-1实施例一的光学参数表
[0075][0076][0077]
本具体实施例中，物侧面71和像侧面72依下列非球面曲线公式定义：
[0078][0079]
其中：
[0080]
r为光学表面上一点到光轴的距离。z为该点沿光轴方向的矢高。c为该表面的曲率。k为该表面的二次曲面常数。
[0081]
a4、a6、a8、a10、a12、a14别为：四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶的非球面系数。
[0082]
各个非球面的参数详细数据请参考表1-2：
[0083]
表1-2第一实施例非球面系数表
[0084]
表面7172k55.846.38a46.34e-053.62e-04a61.79e-062.70e-06a8-3.08e-071.49e-07a102.41e-08-6.48e-08a12-9.83e-104.54e-09a141.52e-11-1.36e-10
[0085]
本实施例的相关条件表达式的数值请参考表4。
[0086]
本具体实施例的mtf传递函数曲线图详见图2，可以看出分辨率高，像素高，可支持4k级车载传感器要求，且高低温环境下使用，能保证画面清晰不失焦，符合车载镜头规定的温度区间使用要求；相对照度曲线图请详见图3，可以看出相对照度值高，成像亮度均匀，成像效果好；本具体实施例的场曲和畸变曲线示意图见图4，可以看出场曲小，畸变小，小于1.6％。
[0087]
镜头通光大，光圈为fno1.6，低照效果好；量产性高，外径小，总长短；镜头畸变小，小于1.6％，提高识别准确率；满足车规-40℃到105℃的工作温度要求，无热化设计，均可保持稳定的高清画质。
[0088]
实施例二
[0089]
如图5所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数也有所不同。
[0090]
本具体实施例的详细光学数据如表2-1所示。
[0091]
表2-1实施例二的光学参数表
[0092][0093]
本具体实施例的各个非球面的参数详细数据请参考下表2-2：
[0094]
表2-2第二实施例非球面系数表
[0095]
表面7172k67.867.21a41.73e-040.000382105a6-2.82e-06-0.000015177a84.95e-082.3509e-06a106.87e-10-3.8213e-07a12-1.69e-102.3063e-08a144.01587e-12-6.30388e-10
[0096]
本实施例的相关条件表达式的数值请参考表4。
[0097]
本具体实施例的mtf传递函数曲线图详见图6，可以看出分辨率高，像素高，可支持4k级车载传感器要求，且高低温环境下使用，能保证画面清晰不失焦，符合车载镜头规定的
温度区间使用要求；相对照度曲线图请详见图7，可以看出相对照度值高，成像亮度均匀，成像效果好；本具体实施例的场曲和畸变曲线示意图见图8，可以看出场曲小，畸变小，小于1.6％。
[0098]
镜头通光大，光圈为fno1.6，低照效果好；量产性高，外径小，总长短；镜头畸变小，小于1.6％，提高识别准确率；满足车规-40℃到105℃的工作温度要求，无热化设计，均可保持稳定的高清画质。
[0099]
实施例三
[0100]
如图9所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数也有所不同。
[0101]
本具体实施例的详细光学数据如表3-1所示。
[0102]
表3-1实施例三的光学参数表
[0103][0104][0105]
本具体实施例的各个非球面的参数详细数据请参考下表3-2：
[0106]
表3-2第二实施例非球面系数表
[0107]
表面7172k-50.734.06a45.85e-040.001119175a6-4.57e-05-0.000045948a83.99e-064.91516e-06a10-2.36e-07-3.9358e-07a129.69e-091.5351e-08a14-1.42169e-10-2.5549e-10
[0108]
本实施例的相关条件表达式的数值请参考表4。
[0109]
表4本实用新型三个实施例的相关重要参数的数值表
[0110][0111][0112]
本具体实施例的mtf传递函数曲线图详见图10，可以看出分辨率高，像素高，可支持4k级车载传感器要求，且高低温环境下使用，能保证画面清晰不失焦，符合车载镜头规定的温度区间使用要求；相对照度曲线图请详见图11，可以看出相对照度值高，成像亮度均匀，成像效果好；本具体实施例的场曲和畸变曲线示意图见图12，可以看出场曲小，畸变小，小于1.6％。
[0113]
镜头通光大，光圈为fno1.6，低照效果好；量产性高，外径小，总长短；镜头畸变小，小于1.6％，提高识别准确率；满足车规-40℃到105℃的工作温度要求，无热化设计，均可保持稳定的高清画质。
[0114]
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。