一种运用于ITS智能交通的大靶面光学成像系统的制作方法

文档序号:15243287发布日期:2018-08-24 18:25阅读:115来源:国知局

本申请涉及一种光学成像系统,特别是涉及一种运用于ITS智能交通的大靶面光学成像系统。



背景技术:

随着目前国内汽车普及量越来越大、城市交通拥堵状态日益严重,在新技术背景条件,涌现出一大批卓有成效的智能交通指挥控制系统,且在各个城市已普及安装;而该系统重要设备之一就是摄像机,尤其是高清大靶面摄像机;随着从以往的看得见到现在的看得清,对成像清晰度需求越来越高、成像芯片需求越来越大、通光亮度需求越来越强,故摄像机所搭配的光学成像系统就随之提出相应的需求和提升

目前大多数厂家推出的智能交通成像镜头,其一般所搭配的芯片基本在 2/3”,有些可以适配到1/1”,但很少有可以搭配更大,如4/3”的镜头



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种运用于ITS智能交通的大靶面光学成像系统,以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

本申请公开一种运用于ITS智能交通的大靶面光学成像系统,沿光轴方向从物面一侧至像面一侧,依次设置有前镜组、光阑、后镜组和像面,其特征在于:所述成像系统满足下列条件式:

【条件式1】

200<f前<220

【条件式2】

35<f后<40

【条件式3】

6.5<f前/f后<7

其中:f前为前镜组焦距,f后为后镜组焦距。

优选的,所述前镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,所述后镜组包括第七透镜、第八透镜和第九透镜;所述第一透镜为平凸型正透镜,所述第二透镜为弯月型正透镜,所述第三透镜为双凸型正透镜,所述第四透镜为双凹型负透镜;所述第五透镜为双凹型正透镜,所述第六透镜为双凸型正透镜,所述第七透镜为双凸型正透镜,所述第八透镜为双凹型负透镜,所述第九透镜为双凹型负透镜。

优选的,所述第三透镜和第四透镜组成第一胶合透镜组,所述第五透镜和第六透镜组成第二胶合透镜组。

优选的,所述第三透镜和第五透镜采用高折射率玻璃材质,所述第八透镜采用超低色散玻璃材质。

优选的,所述成像系统满足下列条件式:

【条件式4】

Nd3≥1.85

【条件式5】

Nd5≥1.90

【条件式6】

Vd8≥71

其中:Nd3为第三透镜折射率;Nd5为第五透镜折射率;Vd8为第八透镜阿贝系数。

优选的,所述第一透镜与第二透镜之间的光学间隔为8.05mm;所述第二透镜与第三透镜之间的光学间隔为0.15mm;所述第四透镜与第五透镜之间的光学间隔为4.05mm;所述第七透镜与第八透镜之间的光学间隔为0.10mm;所述第八透镜与第九透镜之间的光学间隔为0.73mm。

优选的,所述第一胶合透镜组与第二胶合透镜组、第八透镜与第九透镜均是以面--面对靠方式进行堆叠;所述第一透镜、第二透镜和第七透镜都是以光学金属隔圈方式进行定位。

优选的,所述成像系统满足下列条件式:

【条件式7】

2.0≤D1≤2.2

【条件式8】

0.6≤D2≤0.8

其中:D1为第一胶合透镜组和第二胶合透镜组的间隔;D2为第八透镜和第九透镜的间隔。

优选的,所述成像系统满足:

第一透镜:38≤R1≤40 78≤R2≤82 5.5≤D≤6.0,1.75≤Nd≤1.77;

第二透镜:35≤R1≤38 400≤R2≤450 5.2≤D≤5.5,1.51≤Nd≤1.53;

第三透镜:20≤R1≤24-95≤R2≤-85 6.5≤D≤7.4,1.51≤Nd≤1.53;

第四透镜:-95≤R1≤-85 12≤R2≤15 1.0≤D≤1.2,1.73≤Nd≤1.76;

第五透镜:-65≤R1≤-60 13≤R2≤15 3.0≤D≤3.6,1.68≤Nd≤1.70;

第六透镜:13≤R1≤15-210≤R2≤--190 5.0≤D≤6.2,1.75≤Nd≤ 1.77;

第七透镜:45≤R1≤55-40≤R2≤-30 5.8≤D≤6.2,1.77≤Nd≤1.79;

第八透镜:19≤R1≤20 80≤R2≤90 4.0≤D≤4.5,1.78≤Nd≤1.80;

第九透镜:-250≤R1≤-300 16≤R2≤18 1.0≤D≤1.2,1.71≤Nd≤ 1.73;

其中:R1、R2为透镜两面的曲率半径值、D为透镜的中心厚度值、Nd为透镜的光学折射率。

优选的,所述成像系统的光学后截距大于14mm。

与现有技术相比,本申请的一种运用于ITS智能交通的大靶面光学成像系统,相较于普通常见的ITS智能交通镜头,本专利在分辨率、感光芯片尺寸大小、外观结构、通光孔径等方面都做了较大的显著性增强和改善;为了达到性能改善提升目的,本专利比普通型系统多用了3片透镜;且该3片透镜均是高折率、超低散射材质,可以有效矫正光学相差;同时,兼顾紫边校准,在成像画质,尤其是覆盖范围内包含有强光如车灯,周围不会出现紫边现象;该系统采用九片七组式结构;且系统光阑STO前后空间较大,可以满足实际光阑组件安装。该系统可以达到1.3”inch尺寸的CCD成像功能,像素达到1800万以上,光圈F1.35,C接口等光学指标。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例中大靶面光学成像系统示意图

图2为本实用新型具体实施例中大靶面光学成像系统像差示意图

图3为本实用新型具体实施例中大靶面光学成像系统场曲及畸变示意图

图4为本实用新型具体实施例中大靶面光学成像系统位置色差示意图

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

结合图1所示本申请公开一种运用于ITS智能交通的大靶面光学成像系统,沿光轴方向从物面一侧至像面一侧,依次设置有前镜组、光阑10、后镜组和像面11,其特征在于:成像系统满足下列条件式:

【条件式1】

200<f前<220

【条件式2】

35<f后<40

【条件式3】

6.5<f前/f后<7

其中:f前为前镜组焦距,f后为后镜组焦距。

优选的,前镜组包括第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6,后镜组包括第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9;第一透镜1为平凸型正透镜,第二透镜2为弯月型正透镜,第三透镜3为双凸型正透镜,第四透镜4为双凹型负透镜;第五透镜5为双凹型正透镜,第六透镜6为双凸型正透镜,第七透镜7为双凸型正透镜,第八透镜8为双凹型负透镜,第九透镜9为双凹型负透镜。

优选的,第三透镜3和第四透镜4组成第一胶合透镜组,第五透镜5和第六透镜6组成第二胶合透镜组。

优选的,第三透镜3和第五透镜5采用高折射率玻璃材质,第八透镜8 采用超低色散玻璃材质。

优选的,成像系统满足下列条件式:

【条件式4】

Nd3≥1.85

【条件式5】

Nd5≥1.90

【条件式6】

Vd8≥71

其中:Nd3为第三透镜折射率;Nd5为第五透镜折射率;Vd8为第八透镜阿贝系数。

优选的,第一透镜1与第二透镜2之间的光学间隔为8.05mm;第二透镜 2与第三透镜3之间的光学间隔为0.15mm;第四透镜4与第五透镜5之间的光学间隔为4.05mm;第七透镜7与第八透镜8之间的光学间隔为0.10mm;第八透镜8与第九透镜9之间的光学间隔为0.73mm。

优选的,第一胶合透镜组与第二胶合透镜组、第八透镜8与第九透镜9 均是以面--面对靠方式进行堆叠;第一透镜1、第二透镜2和第七透镜7都是以光学金属隔圈方式进行定位。

优选的,成像系统满足下列条件式:

【条件式7】

2.0≤D1≤2.2

【条件式8】

0.6≤D2≤0.8

其中:D1为第一胶合透镜组和第二胶合透镜组的间隔;D2为第八透镜8和第九透镜9的间隔。

优选的,成像系统满足:

第一透镜:38≤R1≤40 78≤R2≤82 5.5≤D≤6.0,1.75≤Nd≤1.77;

第二透镜:35≤R1≤38 400≤R2≤450 5.2≤D≤5.5,1.51≤Nd≤1.53;

第三透镜:20≤R1≤24-95≤R2≤-85 6.5≤D≤7.4,1.51≤Nd≤1.53;

第四透镜:-95≤R1≤-85 12≤R2≤15 1.0≤D≤1.2,1.73≤Nd≤1.76;

第五透镜:-65≤R1≤-60 13≤R2≤15 3.0≤D≤3.6,1.68≤Nd≤1.70;

第六透镜:13≤R1≤15-210≤R2≤--190 5.0≤D≤6.2,1.75≤Nd≤ 1.77;

第七透镜:45≤R1≤55-40≤R2≤-30 5.8≤D≤6.2,1.77≤Nd≤1.79;

第八透镜:19≤R1≤20 80≤R2≤90 4.0≤D≤4.5,1.78≤Nd≤1.80;

第九透镜:-250≤R1≤-300 16≤R2≤18 1.0≤D≤1.2,1.71≤Nd≤ 1.73;

其中:R1、R2为透镜两面的曲率半径值、D为透镜的中心厚度值、Nd为透镜的光学折射率。

优选的,成像系统的光学后截距大于14mm。

图2、图3和图4所示为本实用新型具体实施例中高像素成像系统光学像差示意图、场曲及畸变示意图和位置色差示意图。

与现有技术相比,本申请的一种运用于ITS智能交通的大靶面光学成像系统,相较于普通常见的ITS智能交通镜头,本专利在分辨率、感光芯片尺寸大小、外观结构、通光孔径等方面都做了较大的显著性增强和改善;为了达到性能改善提升目的,本专利比普通型系统多用了3片透镜;且该3片透镜均是高折率、超低散射材质,可以有效矫正光学相差;同时,兼顾紫边校准,在成像画质,尤其是覆盖范围内包含有强光如车灯,周围不会出现紫边现象;该系统采用九片七组式结构;且系统光阑STO前后空间较大,可以满足实际光阑组件安装。该系统可以达到1.3”inch尺寸的CCD成像功能,像素达到1800万以上,光圈F1.35,C接口等光学指标。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

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