一种成像单元及成像系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种成像单元及成像系统，其中，成像系统，包括：光学单元，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、具有正光焦度的第三透镜组和具有正光焦度的第四透镜组；成像单元，包括棱镜、用于接收可见光的第一感光芯片和用于接收红外光的第二感光芯片。通过上述设置使整个光学单元的结构紧凑，光学单元与成像单元中第一感光芯片相配合实现白天可见光条件下的清晰成像，以及光学单元与成像单元中第一感光芯片和第二感光芯片相配合，采用红外光和可见光共同成像从而实现了在夜间可见光较弱的条件下亮度和色彩的同时兼顾，充分还原了夜间的真实环境、物体面貌，使成像画质通透，轮廓清晰。

【技术实现步骤摘要】
一种成像单元及成像系统
本技术涉及一种成像单元及成像系统。
技术介绍
随着社会的发展，人们的安全防范意识不断提高，因此安防监控行业也得到高速发展，监控发挥的作用也越来越大。尤其是高清成像系统的推出，大大提升了监控有效性。但是，普通的监控用成像系统主要是以白天可见光条件设计的，只能在可见光条件下看到监视目标。由于夜晚可见光不能满足普通监控用成像系统的成像要求，因此，在很多监控场合，夜间的监控逐渐被人们重视。虽然成像系统像素越来越高，但夜视效果依然难以满足夜间清晰成像的需要。夜间监控的需求推动了监控技术的发展，随着技术的发展，市场对监控用成像系统的夜视效果需求也越来越高，普通的监控用成像系统在黑夜无光情况下难以还原夜间真实的环境、物体面貌。同时，由于红外光的波长与可见光的波长不同，这使普通成像系统在红外光条件下成像的像面位置与可见光下的不一致，导致成像模糊、成像质量差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种成像单元及成像系统，解决成像系统夜间成像质量差的问题。为实现上述技术目的，本技术提供.一种成像系统，包括：光学单元，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、具有正光焦度的第三透镜组和具有正光焦度的第四透镜组；成像单元，包括棱镜、用于接收可见光的第一感光芯片和用于接收红外光的第二感光芯片。根据本技术的一个方面，所述光学单元还包括：光阑，所述光阑位于所述第二透镜组和所述第三透镜组之间；第一驱动机构，用于驱动所述第二透镜组沿光轴在所述第一透镜组和所述第三透镜组之间往复移动；第二驱动机构，用于驱动所述第四透镜组沿光轴在所述第三透镜组和所述成像单元之间往复移动；第三驱动机构，用于调节所述光阑的通光孔的孔径。根据本技术的一个方面，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构分别为手动调节机构，且分别设有锁紧件。根据本技术的一个方面，所述第一驱动机构包括：第一调焦圈，所述第一调焦圈内具有与轴向平行的第一导槽；第一筒体，所述第一筒体设置有贯穿所述第一筒体的第一螺旋导槽，且所述第一调焦圈套设在所述第一筒体外侧；第一导钉，所述第一导钉的一端分别与第一导槽和第一螺旋导槽滑动连接，其另一端与所述第二透镜组相互固定连接。根据本技术的一个方面，所述第二驱动机构包括：第二外调焦圈，所述第二外调焦圈内具有与轴向平行的第二导槽；第二外筒体，所述第二外筒体设置有贯穿所述第二外筒体且沿所述第二外筒体周向延伸的弧形导槽，且所述第二外调焦圈套设在所述第二外筒体外侧；第二内调焦圈，所述第二内调焦圈内具有与轴向平行的第三导槽，且所述第二外筒体套设在所述第二内调焦圈外侧；第二内筒体，所述第二内筒体设置有贯穿所述第二内筒体的第二螺旋导槽；第二导钉，所述第二导钉的一端与第二导槽配合连接，并与弧形导槽滑动连接，其另一端与所述第二内调焦圈相互固定连接；第三导钉，所述第三导钉的一端分别与第三导槽和第二螺旋导槽滑动连接，其另一端与所述第四透镜组相互固定连接。根据本技术的一个方面，所述第三驱动机构，包括：光阑调节圈,所述光阑调节圈内具有与轴向平行的光阑调节导槽；光阑连接钉，所述光阑连接钉一端与所述光阑调节导槽配合连接，另一端与所述光阑固定连接。根据本技术的一个方面，所述棱镜包括：胶合面，所述胶合面上具有透射可见光并反射红外光的镀膜；第一出射面，所述第一出射面与所述第一感光芯片平行且相对设置；第二出射面，所述第二出射面与所述第二感光芯片平行且相对设置。根据本技术的一个方面，成像单元还包括：滤光片切换装置，所述滤光片切换装置位于所述第一出射面与所述第一感光芯片之间；可见光截止滤光片，所述可见光截止滤光片位于所述第二出射面与所述第二感光芯片之间。根据本技术的一个方面，所述滤光片切换装置为电动装置，且用于切换红外光截止和偏振滤光片。根据本技术的一个方面，所述胶合面与入射光的传输方向之间的第一夹角α满足55°±10°。根据本技术的一个方面，所述第一出射面与所述第二出射面之间的第二夹角β满足70°±10°。根据本技术的一种方案，通过将第一透镜组、第三透镜组和第四透镜组分别设置为正光焦度，第二透镜组设置为负光焦度。从而使整个光学单元的结构紧凑，光学单元与成像单元中第一感光芯片相配合实现白天可见光条件下的清晰成像，以及光学单元与成像单元中第一感光芯片和第二感光芯片相配合，采用红外光和可见光共同成像从而实现了在夜间可见光较弱的条件下亮度和色彩的同时兼顾，充分还原了夜间的真实环境、物体面貌，使成像画质通透，轮廓清晰。根据本技术的一种方案，通过采用手动的第一驱动机构和第二驱动机构从而简便快捷地对第二透镜组和第四透镜组进行调焦。手动调焦机构结构简单，使用寿命长。尤其应用于监控场所等复杂环境中，更加有利于提高本技术的成像系统的使用寿命。第一驱动机构和第二驱动机构上设置有锁紧件，保证调焦完成后第二透镜组和第四透镜组的位置的固定，从而保证光学单元能够稳定地清晰成像。根据本技术的一种方案，光阑通过手动的第三驱动机构调节通光孔的孔径，第三驱动机构结构简单，使用寿命长。第三驱动机构上设置有锁紧件保证调节后的通光孔的孔径固定，从而保证光学单元能够稳定地清晰成像。根据本技术的一种方案，棱镜上的胶合面与光轴之间的第一夹角α满足55°±10°，通过上述设置，保证了棱镜的胶合面将接收的光线有效分为红外光和可见光。若第一夹角α超出上述范围，红外光和可见光难以被分离。同时，第一出射面与第二出射面之间的第二夹角β满足70°±10°，可见光传输方向与第一出射面始终保持垂直，红外光传输方向与第二出射面始终保持垂直，避免了可见光和红外光在棱镜中的折射现象，提高了第一感光芯片和第二感光芯片的成像效果。根据本技术的一种方案，第一出射面与第一感光芯片之间设置滤光片切换装置。在滤光片切换装置上安装有红外光截止滤光片和偏振滤光片，在白天和夜间均能使用红外光截止滤光片，通过红外光截止滤光片可以过滤掉可见光中残留的红外光，使第一感光芯片的成像清晰，从而确保第一感光芯片的成像色彩。当然在白天强光照条件下，还可通过滤光片切换装置将偏振滤光片切换到第一出射面与第一感光芯片之间，这样可以使天空变暗或者抑制湖泊或海洋等水面上产生的眩光，通过采用偏振滤光片可以使本技术的成像系统在白天强光照的条件下的成像效果更好。通过采用滤光片切换装置可以使本技术的成像系统在不同场景下都能够清晰成像，保证了本技术的成像效果，使本技术的使用范围更广。同时，在第二出射面与第二感光芯片之间设置可见光截止滤光片，从而将红外光中残留的可见光过滤，确保在夜晚模式下第二感光芯片的成像亮度，使第二感光芯片的成像质量更高，避免了可见光的干扰。在第二出射面与第二感光芯片之间设置可见光截止滤光片还保证了第一感光芯片和第二感光芯片的共焦作用，使本技术的成像系统清晰成像。附图说明图1示意性表示根据本技术的一种实施方式的成像系统的结构图；图2示意性表示根据本技术的一种实施方式的棱镜的结构图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像单元(2)，其特征在于，包括：棱镜(21)，用于接收入射光并将所述入射光分离为可见光和红外光；第一感光芯片(22)，用于接收所述棱镜(21)分离出的所述可见光并成像；第二感光芯片(23)，用于接收所述棱镜(21)分离出的所述红外光并成像。

【技术特征摘要】
1.一种成像单元(2)，其特征在于，包括：棱镜(21)，用于接收入射光并将所述入射光分离为可见光和红外光；第一感光芯片(22)，用于接收所述棱镜(21)分离出的所述可见光并成像；第二感光芯片(23)，用于接收所述棱镜(21)分离出的所述红外光并成像。2.根据权利要求1所述的成像单元，其特征在于，还包括：滤光片切换装置(24)，所述滤光片切换装置(24)位于所述棱镜(21)与所述第一感光芯片(22)之间，且用于切换红外光截止滤光片和偏振滤光片；可见光截止滤光片(25)，所述可见光截止滤光片(25)位于所述棱镜(21)与所述第二感光芯片(23)之间。3.根据权利要求1或2所述的成像单元，其特征在于，所述棱镜(21)包括：胶合面(211)，所述胶合面(211)上具有透射可见光并反射红外光的镀膜；第一出射面(212)，所述第一出射面(212)与所述第一感光芯片(22)平行且相对设置；第二出射面(213)，所述第二出射面(213)与所述第二感光芯片(23)平行且相对设置。4.根据权利要求3所述的成像单元，其特征在于，所述胶合面(211)与入射光的传输方向之间的第一夹角α满足55°±10°。5.根据权利要求4所述的成像单元，其特征在于，所述第一出射面(212)与所述第二出射面(213)之间的第二夹角β满足70°±10°。6.一种采用权利要求1至5任一所述成像单元的成像系统，其特征在于，包括：光学单元(1)和成像单元(2)，所述成像单元(2)用于接收所述光学单元(1)传输的入射光并成像。7.根据权利要求6所述的成像系统，其特征在于，所述光学单元(1)包括：由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组(11)、具有负光焦度的第二透镜组(12)、具有正光焦度的第三透镜组(13)和具有正光焦度的第四透镜组(14)；位于所述第二透镜组(12)和所述第三透镜组(13)之间的光阑(15)；用于驱动所述第二透镜组(12)沿光轴在所述第一透镜组(11)和所述第三透镜组(13)之间往复移动的第一驱动机构(16)；用于驱动所述第四透镜组(14)沿光轴在所述第三透镜组(13)和所述成像单元(2)之间往复移动的第二驱动机构(17)；用于调节所述光阑(15)的通光孔的孔径的第三驱动机构(18)。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌云辉，梁伟朝，翟林燕，付湘发，
申请(专利权)人：舜宇光学中山有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44