用于车辆的光学系统和相机模块的制作方法

本发明的实施例涉及一种用于车辆的光学系统和相机模块。

背景技术：

1、adas(高级驾驶辅助系统)是辅助驾驶员驾驶的高级驾驶员辅助系统，并且包括感测前方情况、基于感测结果来确定情况并且基于情况判断来控制车辆行为。例如，adas传感器设备检测前方车辆并识别车道。然后，当目标车道、目标速度和前方目标被确定后，车辆的电气稳定性控制(esc)、ems(发动机管理系统)和mdps(电机驱动动力转向)被控制。通常，adas可以被实现为自动停车系统、低速城市驾驶辅助系统、盲点警告系统等。在adas中，用于感测前方情况的传感器设备包括gps传感器、激光扫描仪、前置雷达、激光雷达等。最具代表性的是用于捕捉车辆前方的前置相机。

2、近年来，为了驾驶员的安全和便利，对用于感测车辆周围环境的感测系统的研究已经加速。车辆检测系统被用于各种用途，例如检测车辆周围的物体以防止与由驾驶员未发现的物体发生碰撞，并且通过检测空的空间来自动停车，以及为自动车辆控制提供最重要的数据。作为这样的检测系统，通常利用使用雷达信号的方法和使用相机的方法。用于车辆的相机模块通过内置于机动车中的前后监控相机以及仪表板相机中被使用，并拍摄被摄体的图片或视频。由于车辆相机模块被暴露于外面，所以拍摄质量可能会由于湿度和温度而下降。具体地，相机模块具有光学特性根据环境温度和透镜材料而改变的问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的实施例可以提供一种混合塑料透镜和玻璃透镜的用于车辆的光学系统以及具有该光学系统的相机模块。本发明的实施例可以提供一种其中在物体侧和传感器侧上混合具有非球面表面的透镜和具有球面表面的透镜的用于车辆的光学系统以及具有该光学系统的相机模块。本发明的实施例可以提供一种具有其中塑料透镜和玻璃透镜在光轴的方向中被对齐的至少四个透镜的光学系统以及包括该光学系统的相机模块。

3、技术方案

4、一种根据本发明的实施例的用于车辆的光学系统，包括：从物体侧到传感器沿着光轴依次堆叠的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中所述第一透镜包括在光轴上的物体侧第一表面和传感器侧第二表面，所述第二透镜包括物体侧第三表面和传感器侧第四表面，所述第三透镜包括物体侧第五表面和传感器侧第六表面，所述第四透镜包括物体侧第七表面以及传感器侧第八表面，所述第一透镜具有负折射力(negative refractivepower)，所述第三透镜具有正折射力(positive refractive power)，所述第四透镜具有负折射力，所述第一透镜和所述第四透镜可以包括塑料材料，并且所述第三透镜可以包括玻璃材料。

5、一种根据本发明的实施例的用于车辆的光学系统，包括：从物体侧到传感器沿着光轴依次堆叠的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中所述第一透镜包括在光轴上的物体侧第一表面和传感器侧第二表面，所述第二透镜包括物体侧第三表面和传感器侧第四表面，所述第三透镜包括物体侧第五表面和传感器侧第六表面，所述第四透镜包括物体侧第七表面以及传感器侧第八表面，所述第一透镜具有负折射力，所述第三透镜具有正折射力，所述第四透镜具有负折射力，并且所述第一透镜至所述第四透镜可以具有3:1的塑料材料与玻璃材料的比率。

6、根据本发明的实施例，第二透镜由塑料材料制成，并且第二透镜可以具有正折射力。第一透镜至第四透镜的第一表面至第八表面之中在光轴上的球面表面与非球面表面的比率可以是1:3。在光学系统中，ttl为11mm或更少，并且f数可以是2至2.3。

7、根据本发明的实施例，第一透镜具有在光轴上凹入的第一表面和凹入的第二表面，第二透镜具有在光轴上凸出的第三表面和凸出的第四表面，第三透镜具有在光轴上凸出的第五表面和凸出的第六表面，第四透镜具有在光轴上凸出的第七表面和凹入的第八表面，并且光学系统中的第三透镜和第四透镜之间的距离大于另外两个透镜之间的距离。第一透镜的阿贝数(abbe number)vd可以大于第二透镜至第四透镜的阿贝数。第一透镜的阿贝数可以大于或等于50，并且第二透镜、第三透镜和第四透镜的阿贝数可以小于30。

8、根据本发明的实施例，第一透镜具有在光轴上凹入的第一表面以及凹入的第二表面，第二透镜具有在光轴上凸出的第三表面以及凸出的第四表面，第三透镜具有在光轴上凸出的第五表面和凸出的第六表面，第四透镜具有在光轴上凸出的第七表面和凹入的第八表面，光学系统中的第三透镜和第四透镜之间的距离大于另外两个透镜之间的距离，并且第二透镜的中心厚度可以大于第一透镜和第三透镜的中心厚度。

9、根据本发明的实施例，第一透镜具有在光轴上凹入的第一表面和凹入的第二表面，第二透镜具有在光轴上凸出的第三表面和凸出的第四表面，第三透镜具有在光轴上凸出的第五表面和凸出的第六表面，第四透镜具有在光轴上凸出的第七表面和凸出的第八表面，并且光学系统中第三透镜和第四透镜之间的距离大于另外两个透镜之间的距离，并且第二透镜的中心厚度可以大于第一透镜和第三透镜的中心厚度。

10、根据本发明的实施例，第一透镜具有在光轴上凸出的第一表面和凹入的第二表面，第二透镜具有在光轴上凹入的第三表面和凸出的第四表面，第三透镜具有在光轴上凸出的第五表面和凹入的第六表面，第四透镜具有在光轴上凸出的第七表面和凹入的第八表面，第二透镜的中心厚度在光学系统中是最厚的，第三透镜与第四透镜之间的距离可以是光学系统中的透镜之间的距离之中最大的。第一透镜具有在光轴上凹入的第一表面和凹入的第二表面，第二透镜具有在光轴上凸出的第三表面和凹入的第四表面，第三透镜具有在光轴上凸出的第五表面和凸出的第六表面，第四透镜具有在光轴上凸出的第七表面和凹入的第八表面，第一透镜的中心厚度在光学系统中是最厚的，并且第二透镜和第三透镜之间的距离以及第三透镜和第四透镜之间的距离可以是1mm或更多。可以包括围绕第二透镜和第三透镜之间的周边(circumference)设置的孔径光阑(aperture stop)。

11、根据本发明的实施例的相机模块包括：图像传感器；所述图像传感器上的滤光器；盖玻璃，所述盖玻璃被设置在所述滤光器和所述图像传感器之间；光学系统，其中第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜从物体侧到传感器沿着光轴被依次堆叠；以及孔径光阑，所述孔径光阑被设置在所述第二透镜与所述第三透镜之间的周边上，其中所述第一透镜的有效直径大于所述第二透镜和所述第三透镜中的每个透镜的有效直径，所述第三透镜包括玻璃材料，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第四透镜的物体侧表面和传感器侧表面可以是非球面表面，所述第一透镜具有负折射力，所述第二透镜和所述第三透镜具有正折射力，并且所述第四透镜可以具有负折射力。

12、根据本发明的实施例，具有第一至第四透镜的透镜镜筒可以由金属材料制成。

13、有益效果

14、在根据本发明的实施例的光学系统中，通过混合由塑料制成的透镜和由玻璃制成的透镜，在高温下透镜的变形可以被抑制，同时减少模块的重量并且由于材料成本增加而增加单位价格。根据本发明的实施例，可以抑制在高温下透镜的变形或分辨率的劣化，并且即使当环境温度变化时也可以实现稳定的光学性能。

15、根据本发明的实施例，可以提高车辆光学系统和相机模块的光学可靠性。另外，可以提高相机模块和具有该相机模块的车辆相机设备的可靠性。