本實用新型涉及一種車用廣角鏡頭，尤其是大相對孔徑廣角車載后視鏡頭。

背景技術(shù)：

隨著社會的飛速發(fā)展與人民生活水平的快速提高，人們對安全意識變得非常重視，這也體現(xiàn)在汽車行業(yè)的車載鏡頭領(lǐng)域。車載鏡頭包括了車前端的行車記錄鏡頭、車后端的倒車鏡頭、流媒體后視鏡頭以及車周身的其他鏡頭等等，他們的存在不僅可以為人事糾紛提供證據(jù)，同時還能保障自己的生命財產(chǎn)安全。

隨著汽車無人駕駛領(lǐng)域的不斷發(fā)展，車載流媒體用廣角后視鏡頭開始逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的汽車后視鏡、為汽車自動駕駛提供信息支持。一般傳統(tǒng)的后視鏡顯示效果可能會受到后座乘客、行李或者汽車的影響，而車載流媒體用廣角后視鏡頭可以打破這些限制，全面的觀測駕車、泊車、路況等多種信息。與傳統(tǒng)的后視鏡相比，車載流媒體用廣角后視鏡頭可以通過一定的數(shù)據(jù)處理和信息傳輸，將車后方更大的角度范圍內(nèi)的畫面實時記錄并通過后視鏡(顯示屏)傳遞給駕駛員，供其對周圍環(huán)境進(jìn)行觀察和判斷。這大大提高了駕駛員在行車時的安全性，同時也能夠為突如其來的交通事故提供強(qiáng)有力的證據(jù)，從而避免不必要的民事糾紛。

目前已有的車載流媒體用廣角后視鏡頭在大廣角和大相對孔徑這兩個影響廣角鏡頭質(zhì)量的重要參數(shù)上無法做到兩全。有大的視場角的鏡頭往往相對孔徑較小，在陰天、夜晚等低照度的情況下難以獲得較多的畫面細(xì)節(jié)；有大的相對孔徑的鏡頭其焦距又較長，視場角無法達(dá)到廣角的要求。同時很多車載廣角鏡頭在視場角超過一定程度后像質(zhì)將變得很差，依靠后期數(shù)據(jù)處理也無法獲得較好的周邊成像。

傳統(tǒng)的車內(nèi)后視鏡視場角只有20°到30°，觀察后方的范圍十分有限。而且由于后視鏡在車內(nèi)部，成像僅依靠鏡面反射，因此很容易受到后座乘客、行李或者汽車零件的影響，對觀察視野產(chǎn)生遮擋。當(dāng)夜晚時，后方車燈的強(qiáng)光在后視鏡內(nèi)直接反射進(jìn)入人眼，會使駕駛者產(chǎn)生強(qiáng)烈的眩暈感，甚至造成暫時性失明，給行車帶來了極大的安全隱患。

現(xiàn)有車載流媒體用廣角后視鏡頭則有如下缺點(diǎn)：

(1)相對孔徑小。

相對孔徑是光學(xué)鏡頭的重要參數(shù)之一，用鏡頭的入瞳直徑和焦距之比來表示。一般來說，在鏡頭焦距不變的情況下，相對孔徑的大小決定了鏡頭成像的明亮度，影像的明亮度與相對孔徑的平方成正比。鏡頭的相對孔徑每增大一倍，影像的明亮度、射入光束的截面積和光通量都增加四倍?，F(xiàn)有的車載廣角鏡頭，其相對孔徑都比較小，如專利文獻(xiàn)(101561550)所述的廣角車載鏡頭，雖然具備120°以上的廣角，但是它的FNo(相對孔徑的倒數(shù))為2，難以在陰雨天、夜晚等暗環(huán)境下有較好的性能。

(2)周邊像質(zhì)差，亮度低。

在視場角較大的光學(xué)系統(tǒng)中，影響像質(zhì)的主要像差是倍率色差和場曲畸變，光學(xué)系統(tǒng)的倍率色差越大，其邊緣色彩分離越嚴(yán)重，會出現(xiàn)“紫邊”、“藍(lán)邊”等各種現(xiàn)象。光學(xué)系統(tǒng)的倍率色差場曲越大，拍攝一條直線時，這條直線就越彎曲，如果場曲存在一個甚至多個拐點(diǎn)，看到的直線會變成彎彎曲曲的線。同時，一個光學(xué)系統(tǒng)的周邊光亮比也影響到了成像的質(zhì)量，周邊光亮比低的光學(xué)系統(tǒng)，其成像面邊緣會出現(xiàn)暗角，影響使用者的觀察。市場上現(xiàn)有的車載廣角后視鏡頭，其邊緣畫質(zhì)普遍較差，同時多有暗角出現(xiàn)，就是因為沒有優(yōu)化好色差以及場曲畸變等像差，同時沒有提高周邊光亮比所致。

(3)分辨率低。

市場上現(xiàn)有的車載廣角后視鏡頭大多是130萬像素，雖然可以記錄車后的情況，但遇到突發(fā)事件想要調(diào)查細(xì)節(jié)時，往往因為分辨率不能達(dá)到要求而丟失了相關(guān)的細(xì)節(jié)，使得行車記錄失去了本身的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種新型車載流媒體用廣角后視鏡頭。

本實用新型采用的技術(shù)方案為：

一種車載后視用廣角鏡頭，從物面到像面依次包括：具有負(fù)光焦度的第一鏡片L1、具有正光焦度的第二鏡片L2、具有正光焦度的第三鏡片L3、具有正光焦度的第四鏡片L4、具有負(fù)光焦度的第五鏡片L5和具有正光焦度的第六鏡片L6；其中第二鏡片L2和第三鏡片L3之間設(shè)置有配置有規(guī)定著既定的口徑的孔徑光闌STP；另外，在第六鏡片L6和成像面IMG之間，配置有保護(hù)玻璃和濾光片；在成像面IMG，配置有CCD和CMOS等的固體攝像元件的光接收面；

第二鏡片L2、第四鏡片L4和第六鏡片L6均為雙凸透鏡；

所述第二鏡片L2、第五鏡片L5均為高折射率玻璃鏡片。所述第一鏡片L1、第三鏡片L3、第四鏡片L4以及第六鏡片L6為低色散玻璃鏡片。通過高折射率和低色散鏡片的組合，可以極大的消除系統(tǒng)軸向色差，實現(xiàn)周邊視場清晰成像；

所述鏡片滿足以下條件：

所述第一鏡片L1滿足：Vd>35；

所述第二鏡片L2滿足：Nd>1.82；

所述第三鏡片L3滿足：Nd>1.75，Vd>35；

所述第四鏡片L4滿足：Vd>35；

所述第五鏡片L5滿足：Nd>1.82；

所述第六鏡片L6滿足：Nd>1.75，Vd>35；

其中，Nd表示鏡片材料的d光折射率，Vd表示鏡片材料的d光阿貝常數(shù)。

所述第四鏡片L4和第五鏡片L5組合成膠合鏡片，且膠合鏡片的膠合面彎向物方。

有鑒于上述現(xiàn)有的后視鏡和廣角后視鏡頭存在的缺陷，本實用新型人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的車用流媒體廣角后視鏡頭，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的鏡頭，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本實用新型。

本實用新型的廣角鏡頭，通過具備上述構(gòu)成，可達(dá)成大視場角、大相對孔徑、高相對照度、低像差、高像質(zhì)等諸多特點(diǎn)。，使其可以兼顧大視場角和大相對孔徑，同時保證200萬1080P高清像素的畫質(zhì)下提高周邊畫質(zhì)的成像質(zhì)量，能夠結(jié)合汽車多媒體系統(tǒng)，實景導(dǎo)航、行車記錄儀、軌跡回放等多種功能。

本實用新型創(chuàng)造的優(yōu)點(diǎn)如下：

1.相對孔徑大。

本實用新型設(shè)計的廣角鏡頭，其FNo(相對孔徑的倒數(shù))＝1.3，相同視場角的情況下，本實用新型設(shè)計的鏡頭獲得的照度是市面上其他鏡頭照度的2.5倍，可以更好地獲得暗光環(huán)境下的物體細(xì)節(jié)。保障了使用者在陰雨天和夜晚行車時的使用質(zhì)量。

2.視場角大，周邊像質(zhì)好，亮度高。

本實用新型設(shè)計的廣角鏡頭其視場角在不同的傳感器的情況下可以達(dá)到 70°至90°，是傳統(tǒng)后視鏡的3到4倍。同時對于不同頻率的光線的橫向色差大部分都控制在愛里斑范圍內(nèi)，成像色差相對均勻，軸向色差得到了很好的校正，可以實現(xiàn)清晰成像。鏡頭的像面彎曲也得到了較好的校正，雖然有著廣角視場，但是全視場像質(zhì)較為均勻。在全視場的情況下，鏡頭能夠保持60％以上的周邊光亮比，使得像面整體照度均勻，避免了市面上一些鏡頭周邊較暗的缺點(diǎn)。

3.分辨率高。

通過對光學(xué)系統(tǒng)的鏡片結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，使得該廣角鏡頭的像質(zhì)得到了很好的校正和提升，可以輕松實現(xiàn)200萬像素全高清1080P以上的畫面輸出性能。使用者在使用時，可以從畫面中獲取更多的細(xì)節(jié)，使得行車記錄更加準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1是本實用新型中廣角鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型中廣角鏡頭的MTF示意圖；

圖3是本實用新型中廣角鏡頭的軸向色差示意圖和像面彎曲圖；

圖4是本實用新型中廣角鏡頭的相對照度圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步描述。

一種車載后視用廣角鏡頭，從物面到像面依次包括：具有負(fù)光焦度的第一鏡片L1、具有正光焦度的第二鏡片L2、具有正光焦度的第三鏡片L3、具有正光焦度的第四鏡片L4、具有負(fù)光焦度的第五鏡片L5和具有正光焦度的第六鏡片L6。其中第二鏡片L2和第三鏡片L3之間設(shè)置有配置有規(guī)定著既定的口徑的孔徑光闌STP；另外，在第六鏡片L6和成像面IMG之間，配置有保護(hù)玻璃和濾光片。在成像面IMG，配置有CCD和CMOS等的固體攝像元件的光接收面。

其中，各鏡片滿足以下條件：第一鏡片L1數(shù)彎月形透鏡；第二鏡片L2、第四鏡片L4和第六鏡片L6均為雙凸透鏡；所述第四鏡片L4和第五鏡片L5組合成膠合鏡片，且膠合鏡片的膠合面彎向物方。

以下，示出關(guān)于實施例的廣角鏡頭的各種數(shù)值數(shù)據(jù)。

EFL(有效焦距)＝3.9mm；

FNo(相對孔徑)＝1.3；

HFOV(水平視場角)＝70°～90°(配合不同傳感器有不同的水平視場角)；

表1顯示了實施例的廣角鏡頭結(jié)構(gòu)參數(shù)。

表1

圖1是本實用新型中廣角鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型中廣角鏡頭的MTF示意圖。MTF即調(diào)制傳遞函數(shù)，圖中橫軸表示空間頻率，單位是lp/mm；縱軸表示調(diào)制傳遞函數(shù)的數(shù)值，所述MTF 的數(shù)值用來評價鏡頭的成像質(zhì)量，取值范圍為0-1，MTF曲線越高越直表示鏡頭的成像質(zhì)量越好，對真實圖像的還原能力越強(qiáng)。從圖2可見像質(zhì)得到了很好的校正，可以輕松實現(xiàn)200萬像素以上的輸出性能。

圖3是本實用新型中廣角鏡頭的軸向色差示意圖以及像面彎曲圖。從圖3 可以看出，不同頻率的光線的橫向色差大部分都在愛里斑范圍內(nèi)，成像色差相對均勻，即軸向色差得到了很好的校正，可以實現(xiàn)清晰成像。而且系統(tǒng)的場曲較好的校正，雖然有著廣角視場，但是全視場像質(zhì)較為均勻。

圖4是本實用新型中廣角鏡頭的相對照度圖。如圖4可見在全視場能夠保持60％以上的相對照度，使得像面整體照度均勻，避免了市面上一些鏡頭周邊較暗的缺點(diǎn)。

本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。