一种大靶面高低温共焦ADAS光学装置的制作方法

    专利2022-07-10  78


    本实用新型主要针对asad(高级驾驶辅助系统)并保证在-40℃~105℃不离焦的一种大靶面高低温共焦adas光学装置。
    背景技术
    :随着计算机技术、精密仪器设计和加工技术以及图像传感器技术水平的提高,光学镜头蓬勃发展。在汽车领域,人们更是把车载镜头当作是“汽车之眼”。一方面,它不仅是通往adas(自动辅助驾驶)的桥梁,另一方面,它也是车联网信息处理的重要入口之一。由于普通镜头的温度适应能力较差,无法保证-40℃~105℃不虚焦,这会使得自动辅助驾驶系统出现错误,因此大靶面高低温共焦光学装置越来越受到adas(自动辅助驾驶)领域的青睐,这也引发了广大光学设计者对此光学系统的设计与研究;为此推出一种大靶面高低温共焦adas光学装置十分必要。技术实现要素:本实用新型主要针对asad(高级驾驶辅助系统)并保证在-40℃~105℃不离焦的一种大靶面高低温共焦adas光学装置。为达到以上设计要求,本实用新型提供的技术方案如下:一种焦距为4mm的8g1gm全玻结构高低温共焦的光学装置,包括沿光线入射方向依次设置的凸凹负光焦度的第一玻璃球面透镜l1、双凹负光焦度的第二玻璃球面透镜l2与双凸正光焦度的第三玻璃球面透镜l3胶合形成的第一胶合镜片j1、双凸正光焦度的第四玻璃球面透镜l4、双凹负光焦度的第五玻璃球面透镜l5与双凸正光焦度的第六玻璃球面透镜l6胶合形成的第二胶合镜片j2、双凸正光焦度的第七玻璃球面透镜l7与凹凸负光焦度的第八玻璃球面透镜l8胶合形成的第三胶合镜片j3、双凸正光焦度的第九玻璃非球面透镜l9;所述光学装置的九片透镜的焦距、折射率及八枚玻璃透镜的曲率半径分别满足以下条件:f1=-7±5%n1=1.5±5%r11=95±5%r12=3.5±5%f2=-8.2±5%n2=1.57±5%r21=-9.5±5%r22=9.5±5%f3=7.3±5%n3=1.95±5%r31=9.5±5%r32=-25.5±5%f4=22.2±5%n4=1.6±5%r41=26±5%r42=-26±5%f5=-6.3±5%n5=1.5±5%r51=-5.3±5%r52=8.6±5%f6=5.7±5%n6=1.79±5%r61=8.6±5%r62=-8.6±5%f7=6.4±5%n7=1.59±5%r71=13±5%r72=-5±5%f8=-10.7±5%n8=1.95±5%r81=-5±5%r82=-10±5%f9=16.6±5%n9=1.8±5%r91=-19±5%r92=-44±5%表1上表中:f1-f9分别依次对应所述第一玻璃球面透镜l1-第九玻璃球面透镜l9的焦距;所述n1-n9分别依次对应所述第一玻璃球面透镜l1-第九玻璃球面透镜l9的折射率;所述r11和r12对应所述第一玻璃球面透镜l1的曲率半径,所述r21和r22对应第二玻璃球面透镜l2的曲率半径,所述r31和r32对应第三玻璃球面透镜l3的曲率半径,所述r41和r42对应第四玻璃球面透镜l4的曲率半径,所述r51和r52对应第五塑胶非球面透镜l5的曲率半径,所述r61和r62对应第六玻璃球面透镜l6的曲率半径,所述r71和r72对应第七玻璃球面透镜l7的曲率半径,所述r81和r82对应第八玻璃球面透镜l8的曲率半径,所述r91和r92对应第九玻璃球面透镜l9的曲率半径,其中,“-”表示方向为负方向。玻璃非球面透镜l9的非球面方程满足:上式中,参数c为曲率半径,y为径向坐标,k为圆锥二次曲线系数,其中,所述第九玻璃非球面透镜l9包含相对的r91面和r92面,的参数如下:表2本实用新型其中六枚球面透镜的光焦度的和值在如下范围:其中,f1,f2,f5,f6,f7,f8,见表1。本实用新型fno.的值在如下范围:其中,f为系统焦距,d为入瞳直径。本实用新型提供的光学装置有效的保证本实用新型能在-40℃~85℃的温度变化内不离焦。并且合理的采用玻璃非球面可以很好的提升边缘画质,保证很高的成像品质。大靶面使镜头成清晰地像。附图说明图1为本实用新型实施例一的透镜组装图;图2为本实用新型实施例一的光通路示意图;图3为本实用新型在低温20℃环境下的mtf图;图4为本实用新型在常温-40℃环境下的mtf图;图5为本实用新型在高温85℃环境下的mtf图;图6为本实用新型在高温105℃环境下的mtf图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。请参见图1和图2,本实用新型包括沿光线入射方向依次设置的凸凹负光焦度的第一玻璃球面透镜l1、双凹负光焦度的第二玻璃球面透镜l2与双凸正光焦度的第三玻璃球面透镜l3胶合形成的第一胶合镜片j1、双凸正光焦度的第四玻璃球面透镜l4、双凹负光焦度的第五玻璃球面透镜l5与双凸正光焦度的第六玻璃球面透镜l6胶合形成的第二胶合镜片j2、双凸正光焦度的第七玻璃球面透镜l7与凹凸负光焦度的第八玻璃球面透镜l8胶合形成的第三胶合镜片j3、双凸正光焦度的第九玻璃非球面透镜l9;其中,所述透镜l1包含相对的r11面和r12面,所述透镜l2包含相对的r21面和r22面,所述透镜l3包含相对的r31面和r32面,所述透镜l4包含相对的r41面和r42面,所述透镜l5包含相对的r51面和r52面,所述透镜l6包含相对的r61面和r62面,所述透镜l7包含相对的r71面和r72面,所述透镜l8包含相对的r81面和r82面,所述透镜l9包含相对的r91面和r92面。其中,编号1-10分别对应透镜l1-l6的各个镜面,11表示光阑stop,12-18分别对应透镜l7-l9的各个镜面,19表示像面。当该光学装置的九片透镜的焦距、折射率及八枚玻璃透镜的曲率半径分别满足以下条件:f1=-7±5%n1=1.5±5%r11=95±5%r12=3.5±5%f2=-8.2±5%n2=1.57±5%r21=-9.5±5%r22=9.5±5%f3=7.3±5%n3=1.95±5%r31=9.5±5%r32=-25.5±5%f4=22.2±5%n4=1.6±5%r41=26±5%r42=-26±5%f5=-6.3±5%n5=1.5±5%r51=-5.3±5%r52=8.6±5%f6=5.7±5%n6=1.79±5%r61=8.6±5%r62=-8.6±5%f7=6.4±5%n7=1.59±5%r71=13±5%r72=-5±5%f8=-10.7±5%n8=1.95±5%r81=-5±5%r82=-10±5%f9=16.6±5%n9=1.8±5%r91=-19±5%r92=-44±5%表1上表中:f1-f9分别依次对应所述第一玻璃球面透镜l1-第九玻璃球面透镜l9的焦距;所述n1-n9分别依次对应所述第一玻璃球面透镜l1-第九玻璃球面透镜l9的折射率;所述r11和r12对应所述第一玻璃球面透镜l1的曲率半径,所述r21和r22对应第二玻璃球面透镜l2的曲率半径,所述r31和r32对应第三玻璃球面透镜l3的曲率半径,所述r41和r42对应第四玻璃球面透镜l4的曲率半径,所述r51和r52对应第五塑胶非球面透镜l5的曲率半径,所述r61和r62对应第六玻璃球面透镜l6的曲率半径,所述r71和r72对应第七玻璃球面透镜l7的曲率半径,所述r81和r82对应第八玻璃球面透镜l8的曲率半径,所述r91和r92对应第九玻璃球面透镜l9的曲率半径,其中,“-”表示方向为负方向。玻璃非球面透镜l9的非球面方程满足:上式中,参数c为曲率半径,y为径向坐标,k为圆锥二次曲线系数,其中,所述第五塑胶非球面透镜l9包含相对的r91面和r92面,的参数如下:表2当该实用新型的九片透镜的焦距、折射率及九枚透镜的曲率半径、厚度分别满足上述表1条件时,由图3、图4、图5、图6可以看出本设在20摄氏度常温、零下40℃低温、零上85℃高温、零上105℃高温等极限条件下mtf曲线都没有出现严重的离焦现象。以上仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
    技术特征:

    1.一种大靶面高低温共焦adas光学装置,其特征在于,所述装置包括沿光线入射方向依次设置的凸凹负光焦度的第一玻璃球面透镜l1、双凹负光焦度的第二玻璃球面透镜l2与双凸正光焦度的第三玻璃球面透镜l3胶合形成的第一胶合镜片j1、双凸正光焦度的第四玻璃球面透镜l4、双凹负光焦度的第五玻璃球面透镜l5与双凸正光焦度的第六玻璃球面透镜l6胶合形成的第二胶合镜片j2、双凸正光焦度的第七玻璃球面透镜l7与凹凸负光焦度的第八玻璃球面透镜l8胶合形成的第三胶合镜片j3、双凸正光焦度的第九玻璃非球面透镜l9;所述光学装置的九片透镜的焦距、折射率及八枚玻璃透镜的曲率半径分别满足以下条件:

    f1=-7±5%n1=1.5±5%r11=95±5%r12=3.5±5%f2=-8.2±5%n2=1.57±5%r21=-9.5±5%r22=9.5±5%f3=7.3±5%n3=1.95±5%r31=9.5±5%r32=-25.5±5%f4=22.2±5%n4=1.6±5%r41=26±5%r42=-26±5%f5=-6.3±5%n5=1.5±5%r51=-5.3±5%r52=8.6±5%f6=5.7±5%n6=1.79±5%r61=8.6±5%r62=-8.6±5%f7=6.4±5%n7=1.59±5%r71=13±5%r72=-5±5%f8=-10.7±5%n8=1.95±5%r81=-5±5%r82=-10±5%f9=16.6±5%n9=1.8±5%r91=-19±5%r92=-44±5%

    上表中:f1-f9分别依次对应所述第一玻璃球面透镜l1-第九玻璃球面透镜l9的焦距;所述n1-n9分别依次对应所述第一玻璃球面透镜l1-第九玻璃球面透镜l9的折射率;所述r11和r12对应所述第一玻璃球面透镜l1的曲率半径,所述r21和r22对应第二玻璃球面透镜l2的曲率半径,所述r31和r32对应第三玻璃球面透镜l3的曲率半径,所述r41和r42对应第四玻璃球面透镜l4的曲率半径,所述r51和r52对应第五塑胶非球面透镜l5的曲率半径,所述r61和r62对应第六玻璃球面透镜l6的曲率半径,所述r71和r72对应第七玻璃球面透镜l7的曲率半径,所述r81和r82对应第八玻璃球面透镜l8的曲率半径,所述r91和r92对应第九玻璃球面透镜l9的曲率半径,其中,“-”表示方向为负方向。

    2.如权利要求1所述的光学装置,其特征在于:所述双凸正光焦度的第九玻璃非球面透镜l9的非球面方程满足:

    上式中,参数c为曲率半径,y为径向坐标,k为圆锥二次曲线系数,其中,所述第九玻璃非球面透镜l9包含相对的r91面和r92面,的参数如下:

    3.如权利要求1所述的光学装置,其特征在于,还满足:六枚球面透镜的光焦度的和值在如下范围:

    4.如权利要求1所述的光学装置,其特征在于,还满足:fno.的值在如下范围:

    其中,f为系统焦距,d为入瞳直径。

    技术总结
    本实用新型公开了一种大靶面高低温共焦ADAS光学装置,从物侧开始起顺序包括有:具有负光焦度的第一透镜;具有负光焦度的第二透镜;具有正光焦度的第三透镜;具有正光焦度的第四透镜;具有负光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;具有正光焦度的第七透镜;具有负光焦度的第八透镜;具有正光焦度的第九透镜;负光焦度的第二透镜与正光焦度的第三透镜胶合形成的第一胶合镜片;负光焦度的第五透镜与正光焦度的第六透镜胶合形成的第二胶合镜片;正光焦度的第七透镜与负光焦度的第八透镜胶合形成的第三胶合镜片;该镜头采用8G1GM结构。并通过合理的分配光焦度使镜头结构紧凑,进而大幅降低了公差敏感度,大大提升了成像质量。

    技术研发人员:姜月;王立忠;高屹东
    受保护的技术使用者:凤凰光学股份有限公司
    技术研发日:2020.08.03
    技术公布日:2021.03.12

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