一种高清全景环视光学成像系统技术方案

技术编号:15637458 阅读:216 留言:0更新日期:2017-06-15 05:32
本发明专利技术公开了一种高清全景环视光学成像系统,从物面至像面依次设有:前透镜组,前透镜组的光焦度为负,所述的前透镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜;第一透镜和第二透镜的光焦度为负,第三透镜的光焦度为正;光阑;后透镜组,后透镜组的光焦度为正,后透镜组包括第四透镜、第五透镜、第六透镜;第四透镜和第六透镜的光焦度为正,第五透镜的光焦度为负;滤光片;保护玻璃。本发明专利技术实现了最大视场角230°的超大广角、大的相对孔径和百万像素的高清镜头,可用于三维重建、全景浏览视频监控、球幕投影等方面,成像系统在‑40℃~+85℃的温度范围内仍具有较高的清晰度,特别适用于环境恶劣车载环境。

【技术实现步骤摘要】
一种高清全景环视光学成像系统
本专利技术涉及光学系统,尤其是一种高清全景环视光学成像系统。
技术介绍
目前三维重建、全景浏览视频监控发展如火如荼,其整套成像系统往往采用多颗镜头成像,然后进行图像合成和拼接才能实现,这带来的负面影响是镜头成本的增加;高低温等恶劣环境也影响成像系统的性能和稳定性。因此,本专利技术正是基于以上的不足而产生的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高清全景环视光学成像系统,该系统成本低、清晰度高、视场角大、通光能力强,可以满足在三维重建、全景浏览、视频监控、车载镜头领域的成像要求。为解决上述技术问题,本专利技术采用了下述技术方案:一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于,从物面至像面依次设有:前透镜组,所述前透镜组的光焦度为负,所述的前透镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜;所述第一透镜和所述第二透镜的光焦度为负,所述第三透镜的光焦度为正;光阑;后透镜组,所述后透镜组的光焦度为正,所述的后透镜组包括第四透镜、第五透镜、第六透镜;所述第四透镜和第六透镜的光焦度为正,所述第五透镜的光焦度为负;滤光片;保护玻璃。如上所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述第一透镜为朝向物面的表面是凸面、朝向像面的表面是凹面的弯月透镜;第二透镜为朝向物面的表面是凸面、朝向像面的表面是凹面的弯月透镜;第三透镜的两个面均为凸面。如上所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述第四透镜的两个面均为凸面,第五透镜为朝向物面的表面是凹面、朝向像面的表面是凸面的弯月透镜,第六透镜的两个面均为凸面。如上所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述的前透镜组、后透镜组满足:-11.2≤Fbefore≤-5.5;-13.6≤Fbefore/F≤-6.1;2.41≤Fafter≤2.72;2.68≤Fafter/F≤3.49;1.85≤|Fbefore/Fafter|≤4.7;其中,Fbefore为前透镜组的焦距,Fafter为后透镜组的焦距,F为光学系统的总焦距。如上所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述的第一透镜、第三透镜和第五透镜的折射率和阿贝数满足:1.7≤Nd1≤1.9;45≤Vd1≤65;Nd3≥1.8;Vd3≤23;Nd5≥1.55;Vd5≤25;其中,Nd1、Nd3、Nd5分别为第一透镜、第三透镜、第五透镜的折射率;Vd1、Vd3、Vd5分别为第一透镜、第三透镜、第五透镜的阿贝数。如上所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于,满足:1.8≤ET2/T2≤4;2.68≤Φ1/MIC≤3.3;2.3≤A6/F≤3.0;其中,ET2、T2分别为第二透镜的边缘厚度和中心厚度,Φ1为第一透镜的口径大小,MIC代表最大成像面,A6为所述第六透镜到像面的最小距离。如上所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述的光学镜头总视场角和镜头总长分别满足:170°≤2W≤230°;14≤TTL/F≤17.2;式中,2W为镜头的视场角,TTL为第一透镜的顶点到像面的距离。如上所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述第二透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜为塑胶非球面透镜,所述的第四透镜和第五透镜采用塑胶镜片胶合,所述第四透镜和第五透镜的胶合面为球面或者非球面。如上所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述的第一透镜、第三透镜是球面玻璃透镜;第二透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜为塑胶非球面透镜,且满足非球面透镜公式:在公式中,参数c为半径所对应的曲率,y为径向坐标其单位和透镜长度单位相同,k为圆锥二次曲线系数;当k系数小于-1时,透镜的面形曲线为双曲线,当k系数等于-1时,透镜的面形曲线为抛物线;当k系数介于-1到0之间时,透镜的面形曲线为椭圆,当k系数等于0时,透镜的面形曲线为圆形,当k系数大于0时,透镜的面形曲线为扁圆形;α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。与现有技术相比,本专利技术的一种高清全景环视光学成像系统,达到了如下效果:1、本专利技术实现了最大视场角230°的超大广角、大的相对孔径和百万像素的高清镜头,可用于三维重建、全景浏览视频监控、球幕投影等方面,成像系统在-40℃~+85℃的温度范围内仍具有较高的清晰度,特别适用于环境恶劣车载环境。2、本专利技术合理分配折射率和阿贝数,有效矫正系统轴向色差过大,且能保证第一透镜有较小的口径,对镜头小型化更有益处。3、本专利技术设置有滤光片和图像传感器的保护玻璃,能过滤一部分光线以减少杂光和光斑等,使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。4、本专利技术引入塑胶非球面透镜,可有效减小镜头体积,还能实现较高的分辨率。【附图说明】下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明,其中:图1为本专利技术示意图;图2为本专利技术的在125lp/mm下的MTFVSfield曲线图;图3为本专利技术的色差曲线图;图4为本专利技术的高温+20℃离焦MTF曲线图;图5为本专利技术的高温+85℃离焦MTF曲线图;图6为本专利技术的低温-40℃离焦MTF曲线图;附图说明:1、第一透镜;2、第二透镜;3、第三透镜;4、第四透镜;5、第五透镜;6、第六透镜;7、滤光片;8、保护玻璃;9、光阑;10、像面。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施方式作详细说明。如图1至图6所示,一种高清全景环视光学成像系统,从物面至像面10依次设有:前透镜组100,所述前透镜组100的光焦度为负,所述的前透镜组100包括第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3;所述第一透镜1和所述第二透镜2的光焦度为负,所述第三透镜3的光焦度为正;光阑9;后透镜组200,所述后透镜组200的光焦度为正,所述的后透镜组200包括第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6;所述第四透镜4和第六透镜6的光焦度为正,所述第五透镜5的光焦度为负;滤光片7;保护玻璃8;设置滤光片和保护玻璃能过滤一部分光线以减少杂光和光斑等,使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。本专利技术实现了最大视场角220°的超大广角、大的相对孔径和百万像素的高清镜头,可用于三维重建、全景浏览视频监控、球幕投影等方面,成像系统在-40℃~+85℃的温度范围内仍具有较高的清晰度,特别适用于环境恶劣车载环境。如图1至图6所示,在本实施例中,所述第一透镜1为朝向物面的表面是凸面、朝向像面10的表面是凹面的弯月透镜;第二透镜2为朝向物面的表面是凸面、朝向像面10的表面是凹面的弯月透镜;第三透镜3的两个面均为凸面。如图1至图6所示,在本实施例中,所述第四透镜4的两个面均为凸面,第五透镜5为朝向物面的表面是凹面、朝向像面10的表面是凸面的弯月透镜,第六透镜6的两个面均为凸面;第六透镜朝向像面10的一面边缘成像区域会产生反曲,反曲的特点主要是改善周边视场的MTF性能和相对照度。如图1至图6所示,在本实施例中,所述的前透镜组100、后透镜组200满足:-11.2≤Fbefore≤-5.5;-13.6≤Fbefore/F≤-6.1;2.41≤Fafter≤2.72;2.68≤Fafter/F≤3.49;1.85≤|Fbefore/Fafter|≤4.7;其中,Fbefore为前透镜组100的焦距,Fafter为后透镜组200的焦距,本文档来自技高网...
一种高清全景环视光学成像系统

【技术保护点】
一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于,从物面至像面(10)依次设有:前透镜组(100),所述前透镜组(100)的光焦度为负,所述的前透镜组(100)包括第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3);所述第一透镜(1)和所述第二透镜(2)的光焦度为负,所述第三透镜(3)的光焦度为正;光阑(9);后透镜组(200),所述后透镜组(200)的光焦度为正,所述的后透镜组(200)包括第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6);所述第四透镜(4)和第六透镜(6)的光焦度为正,所述第五透镜(5)的光焦度为负;滤光片(7);保护玻璃(8)。

【技术特征摘要】
1.一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于,从物面至像面(10)依次设有:前透镜组(100),所述前透镜组(100)的光焦度为负,所述的前透镜组(100)包括第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3);所述第一透镜(1)和所述第二透镜(2)的光焦度为负,所述第三透镜(3)的光焦度为正;光阑(9);后透镜组(200),所述后透镜组(200)的光焦度为正,所述的后透镜组(200)包括第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6);所述第四透镜(4)和第六透镜(6)的光焦度为正,所述第五透镜(5)的光焦度为负;滤光片(7);保护玻璃(8)。2.根据权利要求1所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述第一透镜(1)为朝向物面的表面是凸面、朝向像面(10)的表面是凹面的弯月透镜;第二透镜(2)为朝向物面的表面是凸面、朝向像面(10)的表面是凹面的弯月透镜;第三透镜(3)的两个面均为凸面。3.根据权利要求1所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述第四透镜(4)的两个面均为凸面,第五透镜(5)为朝向物面的表面是凹面、朝向像面(10)的表面是凸面的弯月透镜,第六透镜(6)的两个面均为凸面。4.根据权利要求1所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述的前透镜组(100)、后透镜组(200)满足:-11.2≤Fbefore≤-5.5;-13.6≤Fbefore/F≤-6.1;2.41≤Fafter≤2.72;2.68≤Fafter/F≤3.49;1.85≤|Fbefore/Fafter|≤4.7;其中,Fbefore为前透镜组(100)的焦距,Fafter为后透镜组(200)的焦距,F为光学系统的总焦距。5.根据权利要求4所述的一种高清全景环视光学成像系统,其特征在于:所述的第一透镜(1)、第三透镜(3)和第五透镜(5)的折射率和阿贝数满足:1.7≤Nd1≤1.9;45≤Vd1≤65;Nd3≥1.8;Vd3≤23;Nd5≥1.55;Vd5≤25;其中,Nd1、Nd...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛雷涛黄声齐邹文彬王学宝肖明志
申请(专利权)人:中山联合光电科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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