CN107121783A - 一种成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种成像系统，包括光学镜头，所述光学镜头的成像侧设有能将光学镜头传递来的光波分成三束不同波长范围光波的分光模块；所述的成像系统还包括有三个用于接收对应光波的感光芯片；且三个感光芯片对应分布在分光模块发出的三束光波处，所述的分光模块为棱镜。本发明采用分光模块将不同波长的光分离开来，所以从分光模块输出的光波是三束不同波段范围光波，这些不同波长范围光波又分别被三种不同的感光芯片接收，因此，每个单独的感光芯片接收的均是波长范围比较窄的一段光波，从而使得感光芯片的清晰度会有提升，使拍摄系统最后形成的整个画面清晰度大大提升。

Description

一种成像系统
【技术领域】
本发明涉及光学系统，尤其是一种成像系统。
【背景技术】
随着成像技术的快速发展，对光学成像质量的要求是越来越高。
一方面是要达到高像素成像，拍摄的物体要足够清晰，另一方要求在不同的光照度环境条件下高像质包括高分辨率、色彩还原成像。特别是针对安防监控、车载摄像镜头，需要在黄昏或夜晚的低光照条件下清晰成像，并能识别特定物体，如红绿灯、路况标识等。
现有的光学成像系统，采用单一镜头匹配单一感光芯片的方式，对于单一感光芯片需要接收的光波波长比较宽，反映各个颜色的波长在单一感光芯片上还原的不好，导致整体画面色彩还原性和色彩对比度不好；另外，在低照度环境中，部分光波的波长不能被利用，导致整体通光量下降，拍摄图像不清晰。
为了解决以上问题，本发明提出了一种光学成像系统结构，解决了现有成像系统的缺点和不足。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种成像系统，该成像系统可以应用不同的光照度环境条件下的高质量成像要求，如安防监控、车载摄像、以及移动终端如智能手机、摄像/照相机等。
为解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：一种成像系统，其特征在于，包括光学镜头，所述光学镜头的成像侧设有能将光学镜头传递来的光波分成三束不同波长范围光波的分光模块；所述的成像系统还包括有三个用于接收对应光波的感光芯片；且三个感光芯片对应分布在分光模块发出的三束光波处，所述的分光模块为棱镜。
如上所述的一种成像系统，其特征在于，所述的成像系统还包括能将各个感光芯片接收的光波进行整合和输出的图像处理模块。
如上所述的一种成像系统，其特征在于，所述的分光模块包括有第一分光元件和第二分光元件；所述第一分光元件将光学镜头传递来的光波分成两束光波，一束光波传递给感光芯片，另一束光波进入第二分光元件，所述第二分光元件将第一分光元件传递来的光波分成两束光波分别传递给相对应的感光芯片。
如上所述的一种成像系统，其特征在于，所述的三束光波的波长范围分别为600nm-680nm和820nm-880nm；500nm-580nm和820nm-880nm；400nm-480nm和820nm-880nm。
如上所述的一种成像系统，其特征在于，与所述第一分光元件发出的光波相对应的感光芯片设置在第一分光元件的一侧，与所述第二分光元件发出的两束光波相对应的两个感光芯片设置在第二分光元件的两侧。
如上所述的一种成像系统，其特征在于，所述光学镜头为定焦光学镜头。
如上所述的一种成像系统，其特征在于，所述光学镜头为可变焦光学镜头。
与现有技术相比，本发明的一种成像系统，达到了如下效果：
1、本发明采用分光模块将不同波长的光分离开来，所以从分光模块输出的光波是三束不同波段范围光波，这些不同波长范围光波又分别被三种不同的感光芯片接收，因此，每个单独的感光芯片接收的均是波长范围比较窄的一段光波，从而使得感光芯片的清晰度会有提升，使拍摄系统最后形成的整个画面清晰度大大提升。
2、本发明采用分光模块将不同波长的光分离开来，所以从分光模块输出的光波是三束不同波段范围光波，这些不同波长范围光波又分别被三种不同的感光芯片接收，因此，三个感光芯片累加后接收到的整体光波波长范围就比较宽，反映各个颜色的波长都能被充分利用，三个感光芯片累加后接收光波而形成的整体画面色彩更真实，更饱满。
3、本发明采用分光模块将不同波长的光分离开来，所以从分光模块输出的光波是三束不同波段范围光波，这些不同波长范围光波又分别被三种不同的感光芯片接收，因此，在低照度时，三个接收不同波长范围光波的感光芯片累加在一起，使得可以利用的光波波长范围变宽，提高了整体通光量，从而使成像画面在光线很暗时也能保证清晰。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为本发明示意图；
图2为本发明的另一示意图；
附图说明：1、光学镜头；2、分光模块；21、第一分光元件；22、第二分光元件；3、感光芯片。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。
如图1和图2所示，一种成像系统，包括光学镜头1，所述光学镜头1的成像侧设有能将光学镜头1传递来的光波分成三束不同波长范围光波的分光模块2；所述的成像系统还包括有三个用于接收对应光波的感光芯片3；且三个感光芯片3对应分布在分光模块2发出的三束光波处，所述的分光模块2为棱镜。分光模块可以是多面棱镜结构，也可以是棱镜结构的组合，在此不作具体限定。
分光模块，可以实现不同波段光谱光线的透射或反射。可以将入射光分成三束不同波段的光线，光学波长范围主要对应成像三原色光RGB和近红外光。
其中，一种光线的波长范围为600nm-680nm和820nm-880nm，主要为红光和近红外光。
其中，一束光线的波长范围为500nm-580nm和820nm-880nm，主要为绿光和近红外光。
其中，一束光线的波段范围为400nm-480nm和820nm-880nm，主要为蓝光和近红外光。
如图1和图2所示，在本实施例中，所述的成像系统还包括能将各个感光芯片3接收的光波进行整合和输出的图像处理模块。
如图1所示，入射光线通过光学镜头聚焦，分光模块为组合棱镜，出射光线经过组合棱镜的a面投射到面b，一束反射光线主要为蓝色光和近红外光经b面、a面反射后，透过e面成像到感光芯片上；投射光线透过b面，投射到d面，一束光线主要为绿光和近红外光透过d面成像到感光芯片上；一束光线主要为红光和近红外光经过d面、b面反射，透过c面成像到感光芯片上。三种感光芯片分别接收特定波长范围的光波，最后通过图像处理模块实现图像的还原与再现，从而提高了光学系统清晰度，增加了色彩还原性，并实现在不同光照度环境下成像系统也能清晰成像。
如图1和图2所示，在本实施例中，所述的分光模块2包括有第一分光元件21和第二分光元件22；所述第一分光元件21将光学镜头1传递来的光波分成两束光波，一束光波传递给感光芯片3，另一束光波进入第二分光元件22，所述第二分光元件22将第一分光元件21传递来的光波分成两束光波分别传递给相对应的感光芯片3，最后形成三束不同波段范围光波传递给相对应的感光芯片。
如图1和图2所示，在本实施例中，与所述第一分光元件21发出的光波相对应的感光芯片3设置在第一分光元件21的一侧，与所述第二分光元件22发出的两束光波相对应的两个感光芯片3设置在第二分光元件22的两侧
如图2所示，入射光线通过光学镜头聚焦，出射光线经过第一分光元件上的A面，投射到B面后，一束透射光线主要为红色光和近红外光透射过B面经过C面成像到感光芯片上；反射光线经过B面反射后，透过D面，经过第二分光元件的E面后，投射到F面，一束光线主要为绿光和近红外光经F面反射透过G面成像到感光芯片上；一束光线主要为蓝光和近红外光透射过F面，经过H面成像到感光芯片上。三种感光芯片分别接收特定波长范围的光波，最后通过图像处理模块实现图像的还原与再现，从而提高了光学系统清晰度，增加了色彩还原性，并实现在不同光照度环境下成像系统也能清晰成像。
如图1和图2所示，在本实施例中，所述光学镜头1为定焦光学镜头，也可以为可变焦光学镜头，在此不作具体限定。

Claims (7)

1.一种成像系统，其特征在于，包括光学镜头(1)，所述光学镜头(1)的成像侧设有能将光学镜头(1)传递来的光波分成三束不同波长范围光波的分光模块(2)；所述的成像系统还包括有三个用于接收对应光波的感光芯片(3)；且三个感光芯片(3)对应分布在分光模块(2)发出的三束光波处，所述的分光模块(2)为棱镜。
2.根据权利要求1所述的一种成像系统，其特征在于，所述的成像系统还包括能将各个感光芯片(3)接收的光波进行整合和输出的图像处理模块。
3.根据权利要求1所述的一种成像系统，其特征在于，所述的分光模块(2)包括有第一分光元件(21)和第二分光元件(22)；所述第一分光元件(21)将光学镜头(1)传递来的光波分成两束光波，一束光波传递给感光芯片(3)，另一束光波进入第二分光元件(22)，所述第二分光元件(22)将第一分光元件(21)传递来的光波分成两束光波分别传递给相对应的感光芯片(3)。
4.根据权利要求1所述的一种成像系统，其特征在于，所述的三束光波的波长范围分别为600nm-680nm和820nm-880nm；500nm-580nm和820nm-880nm；400nm-480nm和820nm-880nm。
5.根据权利要求3所述的一种成像系统，其特征在于，与所述第一分光元件(21)发出的光波相对应的感光芯片(3)设置在第一分光元件(21)的一侧，与所述第二分光元件(22)发出的两束光波相对应的两个感光芯片(3)设置在第二分光元件(22)的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种成像系统，其特征在于，所述光学镜头(1)为定焦光学镜头。
7.根据权利要求1所述的一种成像系统，其特征在于，所述光学镜头(1)为可变焦光学镜头。
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