广角物镜系统和照相机的利记博彩app

文档序号:2731172阅读:224来源:国知局

专利名称::广角物镜系统和照相机的利记博彩app
技术领域
:本发明涉及一种广角物镜系统及带有这种广角透镜系统的广角照相机
背景技术
:当今,机动车辆,特别商用车辆,越来越多地安装照相机以便监控车辆周围的区域。用于这种用途的全景照相机刚性地固定于车辆上,以使照相机必须包括宽的视域或广角视野。为此目的,通常安装具有价格较便宜的广角透镜系统的照相机。这些广角物镜包括100°或100。以上的很宽的视场角。然而,这种大的视场角,即这种宽广的观察范围,必须以显示图像的外侧边缘中产生相当大的失真和降低的亮度为代价。"失真"或"图像失真"是指物体的边缘区域中的直线在产生的图像中显示为曲线。重要的是区别桶形失真和枕形失真。广角透镜系统通常显示桶形失真,即表示为正图(positivefigure)。请看图3,其示出了正反图像失真的实例。图像失真可以表示为[^),其中y'表示在未失真情况下的图像的高度,而y表示带有像差的图像^y^度。按一般规律,只考虑径向失真,即只考虑沿着径向距离的长度变化。在本申请中,失真的%值表示这种径向的图像失真。在包括物镜特别是广角物镜之处,所产生的图像中出现许多误差或像差,它们被称为"七种赛德尔像差(SeidelAberrations)",参见赛德尔误差理论(SeidelErrorTheory)。这七种赛德尔像差可组合成三组I)聚焦像差a)缚面像差(近轴光线与边际光线的差别),b)彗差(面状光(lightpatching),带有成串的拖尾),c)像散(在多点形成焦线);II)位置像差d)场曲(由图像接收器的曲面产生),e)失真(凸形或凹形轮廓或者桶形或枕形轮廓),III)色差f)纵向色差g)横向色差物镜系统的各透镜具有各种性能参数,如玻璃的类型、由两个透镜表面的半径表示的曲率和透镜厚度。物镜系统中的多个透镜的设置结构特征在于一个透镜距另一个透镜的间距、光圈的位置和后焦点,即最后的透镜表面到记录图像的平面的距离。这些特征被称为参数或者自由度。理论上,可使用这些自由度中每一个来校正图像像差。与其相反,各自由度都参与形成所有图像像差。通过按照惯例使用光学软件,可以计算各单个透镜表面的、成比例的图像像差。在下文中,将借助于一种相关实例来说明光学器件设计人员的工作方法。这个实例非常重要,因为它介绍了光学器件设计人员如何行动的构思并且它表明光学器件设计人员的创造性仍然是决定性的。可以利用最少八个自主系统参数来校正这七种像差。焦距也是这样一种参数。就原理而言,三合透镜即三透镜物镜足以进行这种校正。三合透镜通常由两个例如由冕玻璃制成的外侧会聚构件和一个例如由燧石玻璃制成的内侧发散构件组成。这种装置提供了六个半径和单个透镜之间的两个距离。首先,光学器件设计人员汇集光学系统参数如玻璃的类型、透镜的厚度、透镜之间的间距以及玻璃表面的曲率半径。我们具有六个透镜表面,现在可以确定各透镜表面对最终图像的总像差的影响达到什么程度。很简单,我们可以确定,在一种给定情况下,第一透镜的第二表面的半径产生球形像差和色像差,而第三透镜表面的半径产生彗差和像散。光学器件设计人员现在必须对如何校正这些像差做出决定。他可设法改变第一透镜的曲率以便校正球面像差。然而,透镜的曲率也决定着焦距并且所述焦距不应改变。曲率的改变可减小球面像差但同时彗差将增大。设计人员也可以决定将校正分配在多个系统参数上以便改进误差敏感度。如果一个特定的参数对于校正特定像差是极具决定性的,那么在生产透镜系统期间,在所述参数超过容许的公差或余隙范围之外时,就会遇到麻烦。或者,也可以决定将该余隙规定得十分细微并且在透镜系统生产中不能观察到。光学器件设计人员将会改变系统参数直至使剩下的光学像差足够小。在另外的步骤中,他将会试图同时利用不同的自由度校正各图像像差。于是,校正的任务可被分散在各个透镜表面上并且整个系统不再是不满意的。在特定限制内,光学器件设计人员可以指定玻璃类型和曲度,但是每种选定的组合产生另一个方面的总校正。如果三合透镜设置成接近于预定要求,则设计人员可以例如确定在图像边缘的像散几乎消失,而是看来似乎在内侧视野中起重要作用。在这一点上,我们遇到了新问题。不幸地,光学像差并非只有上述的七种赛德尔像差。将赛德尔像差标示为"第三阶图像像差"。逻辑上,存在更多的高阶像差。其中,最重要的是第五阶像差和第七阶像差。这些像差组通常只有当第一组、"第三阶"像差得到正确地校正时才会遇到。理论上,存在于物体中的很小的点再次被映射成很小的点。实践上,这不会由于所述光学像差而产生。点不会再现为点,而是再现为亮度分布变化的小圆盘。一旦这些圆盘具有(under-step)—定直径,像差就变得很明显。这是一种非常简化的解释。实际上,这些像差连续地产生,但是只有当三阶的残余像差很小时才会引起注意。在视野中像散仍然可见的上述实例,即"三合透镜实例"显示了这些高阶图像像差的影响。人们可以利用赛德尔图像像差的限定的、完全受控的残余来补偿第五阶和第七阶误差或像差。这自然是一种受限的措施,并且只有视场角和/或光圈孔很小时,三合透镜才将具有可接受的图像质量。重要的是应当指出,由透镜的数量和结构等限定的有限光学系统提供了有限的可能校正方案。换句话说,这意味着即使对于高级的光学器件软件和计算机能力,也只有有经验的光学器件设计人员会选择"正确的"起始参数。使用计算机、软件和数值方法来减小光学像差。使用这种设备和程序来优化光学系统。这样大量的数据可能引起其自身的问题。因此,专家或光学器件设计人员的任务并没有变得更容易。相反,借助于计算机,光学器件设计人员能考虑更多的参数并更快且更准确地完成计算。光学系统的设计参数(透镜曲率、透镜厚度、间距、折射率等)的数量和所述光学像差的校正程度之间存在特定关系。分别利用更大的自由度和更多设计参数,光学器件设计人员相应地具有校正系统的更多的可能方案。如果光学器件设计人员应用更大数量的光学元件,则能获得更好的校正程度。然而,这样会导致成本显著增加,而且系统可能在制造余隙方面反应强烈或者导致重量增加。于是,光学系统的设计人员必须很好地理解给定构造的基本的光学可能方案。所有构造或设计需要依照初始设计图进行系统优化或规划。如果构造并不适合于精确补偿像差,则光学器件设计人员将只会获得较低质量的产品。六透镜物镜系统具有10个自由透镜表面(半径)、六个透镜厚度(每个透镜一个)及透镜之间的四个间距。另外,每种类型的玻璃具有其自身的折射率和散射数量。而且,如果需要,要确定光圈的精确位置。利用这36个参数即36个自由度,光学器件设计人员必须校正超过60种不同的图像像差。各参数能呈现大约10,000个各别的值,人们必须计算用于各参数变化的大约6,000种不同的光线路径。这36个自由度或参数也并非完全独立。某些自由度或参数必须组合;其它的自由度或参数会受到其它参数的强烈限制。相应地,36个自由度降低至大约20个,因此任务变得更复杂。考虑到给定的条件和因素,如果没有数千种设计,可能产生数百种设计并不令人惊讶,所有设计都非常接近或类似于所需的方案或设计。借助于每秒能够计算10,000个透镜表面的快速计算机和软件对六个透镜物镜系统进行全面评价大约要用十年。显然,这种程序并不可行。为了找出这种无终止选择序列的最佳解决方案,光学器件设计人员必须对所有图像像差对显示图像的最终图像质量的影响具有固有的认识。此外,他必须能够了解那些可产生所需光学系统特征的图像质量的因素。在用于对车辆周围的直接环境全景观察的广角物镜应用的情况中,首先,由于照相机通常刚性地固定至车辆,所以应该有包括最大可能视野的能力;第二,必将出现的图像像差不能削弱对这种广角透镜系统的视野内的障碍物的识别情况。而且,广角物镜系统不能设计得太复杂,因为那对于用于机动车辆而言价格太昂贵。
发明内容因此,本发明的一个目的是提供一种经济的广角物镜,该广角物镜所具有的图像像差或误差不会削弱对其视野中的障碍物或阻挡物的检测。本发明的另一个目的是提供一种带有这种广角透镜系统的照相机。这些目的利用根据权利要求l、4、21和40的广角物镜系统解决。因为广角透镜并且相应地广角照相机最终设置在车辆外部,所以有必要的是广角照相机必须分别设有保护盖。为了不改变广角照相机的光学成像系统的光学特性和性能,这些保护盖通常设计成具有壳状或穹形轮廓。特别当考虑保护盖的光学性能不能干涉待保护的广角透镜的光学性能时,这种壳状轮廓或穹形保护盖的成本较高。因为所述保护盖包括平透明板,所以这种形式基本上更便宜。然而,在计算广角透镜时必须将平板作为包括的光学元件考虑在内。因此,令人吃惊地,本发明的这种增加的总成本结果小于使用常规型壳状保护盖的相应成本。优选地,这种保护盖在各平边上具有平行表面,因为平行平面板的光学效果使其自身在计算物镜时更方便。玻璃本身极好地适合用作所述保护板的材料,因为玻璃具有极好的光学性能,并且玻璃还非常耐环境的影响。关于这点,要考虑使所述板的直径处于5cm的一般范围内,以使玻璃的已知破裂特征不起作用。发明人已经认识到,在机动车辆应用中安装广角物镜产生的一个基本问题是这种透镜所固有的图像失真。即,图像失真削弱对视野内的障碍物迅速、容易的识别。因此,根据本发明,利用具有118。对角线视野的广角透镜系统,通过广角透镜系统自身将失真减少至<10%,优选地<5%。利用具有142°对角线视野的广角透镜系统,通过广角透镜系统自身将失真减少至<17%,优选地<15%。尽管由于成本,本发明的汽车安装范围排除了安装复杂、精密的广角透镜系统,然而,通过透镜系统的适当设计而不是通过对所获取图像的电子数据处理来对所述失真进行校正。令人吃惊地,经验表明能以可接受的低成本实现这点。根据本发明的一个方案,图像失真的减少主要通过使用非球面透镜实现。优选地,所述非球面透镜设计为一面凹一面凸的双非球面,并且所述透镜定位为广角物镜系统中邻近图像传感器的最后的透镜,就是说,刚好位于图像传感器的聚焦平面或图像接收平面之前。根据本发明的另一个方案,对于具有118。的对角线视野的广角透镜系统,物镜系统的光学组件长度或几何长度限于18mm士5mm,而对于具有142°的对角线视野的广角透镜系统,物镜系统的光学组件长度或几何长度限于21mm士5mm。首先这必须需要简单的设计;其次这产生了一种结构足够紧凑以安装于机动车辆中的广角物镜系统。根据本发明的另一个方案,广角物镜系统包括至多五个透镜,其中第一透镜组包括至多三个透镜而第二透镜组包括至多两个透镜。透镜的这种数量在物镜的复杂性进而在其价格与用于校正图像像差的适当可能方案之间提供了令人满意的折中方案。根据本发明的另一个方案,对于具有118。对角线视野的广角透镜系统,从入口孔测量,将光圈定位在透镜系统的总光学安装长度的60%士10%处。对于具有142。对角线视野的广角透镜系统,光圈定位在透镜系统的总光学安装长度的75%±10%处。经验表明,考虑到存在少量的透镜,光圈的这种位置特别有利于减小发展成的像差(evolvedaberration),特别是有利于减少图像失真。根据本发明的另一个方案,第一透镜组和第二透镜组的透镜设置成彼此直接接触,而没有任何间隔元件等。按这种方式,就获得了特别令人满意的组件长度,即透镜系统的总尺寸减小。另外,由于不存在所述间距,所以以更好的方式保持间隙。根据本发明的另一个方案,在具有118。的对角线视野的广角透镜系统中,光圈的直径为1.26mm士0.5mm,而对于具有142°的对角线视野的广角透镜系统,光圈的直径为0.85mm士0.5mm。通过这种尺寸规格特别增强了图像失真的减少。根据本发明的另一个方案,第一透镜组包括三个透镜,而第二透镜组包括两个透镜。各个透镜、透镜的定位和尺寸规格的这种组合具有产生极大的视野的效果,同时产生了很小的失真度。其余的图像像差本身保持在容许限度内。根据本发明的另一个方案,在根据本发明的广角物镜系统的失真减少及其他光学特性方面,根据权利要求14和31的所述五个透镜的尺寸规格分别提供了令人满意的结果。根据本发明的另一个方案,光圈利用柱形孔中的圆形开口产生。通过这种措施,避免了由于在成圆锥形开孔的光圈孔中的低掠入射光(grazingincidentlight)引起的干扰反射。根据本发明的另一个方案,为物镜设置了平的、透明的前保护板,而不是常规的球形或穹形前盖。这就需要在计算广角物镜系统时必须考虑到所述板的光学特性。然而,与所述球形或穹形透镜盖相比,与此相关的增加成本通过平板的更少费用而得到更多地补偿。根据本发明的另一个方案,第二透镜组的第一透镜特别设计用于校正场曲或图像隆起。通过这些校正,广角物镜的空间弯曲的图像表面就与图像传感器的平表面适应。换句话说,由此校正图像像差并使其最小化。其它从属权利要求涉及本发明的更多有利方案。借助于附图,即借助于图1和图2,在以下对本发明的优选实施例的说明中将会清楚了解本发明的其它细节、特征和优点,附图中图1为根据本发明的带有电子图像拍摄单元系统的广角照相机的一个实施例的剖面图2为图1的实施例的光学功能图,其中从曝光视野的各不同角度显示了光路;以及图3为作为赛德尔像差之一示出的失真的示意性表示图。其中,附图标记说明如下a视场角OBL光学构造长度OA光轴2第一透镜组4进入孔6光圈8第二透镜组10图像表面12图像传感器14IR削除过滤器16-1第一透镜16-2第二透镜16-3第三透镜16-4第四透镜16-5第五透镜18透镜保持支架2018中的盲孔23第二孔26透镜的间隔部件28-128所用的第一支架30透明保护前盖22中间孔(光圈之前)24出口孔28透镜支架28-228所用的第二支架32-1光路具体实施例方式图1、图2示出了本发明的一个示例性实施例。图1示出了带有根据本发明的广角物镜系统的广角照相机,所示为沿着物镜光轴的纵向剖面图。图2示出了通过根据图1的广角物镜系统的光路,所示的光路包含各个观察角度,所述观察角度分别标为a和a/2。来自目标物体(在图1和图2的右侧,未示出)的光从视场角a会聚以便进入具有入口孔4的第一透镜组2。沿着从待拍摄(即例如待照相)的物体的入射光的方向,光圈6设置在第一透镜组2的后面。接着,第二透镜组8设置在光圈6后面。跟随第二透镜组8,在平坦的图像表面10或聚焦平面10处,设有具有多个像素的、呈CCD传感器12形式的电子图像获取单元。红外截止滤镜(IR-cutfilter)14(IR:红外)设置在CCD传感器12和第二透镜组8之间。IR光线通过所述红外截止滤镜14过滤出,因为IR光线将会导致图像质量降低。在彩色照相机的情况下,对于色彩的显示尤其如此(true),因为存在高比例的IR光线,色彩效果的质量降低。第一透镜组2包括第一透镜16-1、第二透镜16-2和第三透镜16-3。第二透镜组8包括第四透镜16-4和第五透镜16-5。第四透镜16-4特别地设计用于校正图像的膨胀像差或弯曲像差(theaberrationalswellingorcurvature)。第一透镜组2的透镜16-1、16-2和16-3相互接触放置,即这些透镜之间无间距或未设置间隔元件。同样,第四透镜16-4和第五透镜16-5也是按照相同方式邻接。在这种情况下,较大的第五透镜16-5用作较小的第四透镜16-4的支座。所有五个透镜16-1至16-5由透镜保持器18保持就位。透镜保持器18在所述五个透镜16-1至16-5的径向边缘处夹持或接触所述五个透镜。透镜保持器18的左侧开口还限定了入口孔4的尺寸。光圈6紧位于第四透镜16-4的前面。光圈6通过透镜保持器18的形状形成于第三透镜16-3与第四透镜16-4之间的空间中。光圈6形成于透镜保持器18的穿过光轴OA延伸的部分中。透镜保持器18的所述部分包括具有柱形形状的盲孔20,其形成光圈6的入口孔22。在所述柱形盲孔20的底部,设有第二孔23,其形成允许光穿过光圈装置的出口孔24。盲孔20的直径大于第二孔23的直径。在所述透镜保持器18中,盲孔20和第二孔23设计成对称地围绕物镜系统的光轴0A。该出口孔24紧位于第四透镜16-4之前并且该出口孔24的直径决定着光圈6的尺寸或直径。通过所迷孔20的柱形形状而非常见的圆锥形状,避免了通过光圈6传输低掠光(grazinglight),这种低掠光将会产生不希望有的反射。在下面,给出本发明的两个实施例的特定数据和决定性的光学参数。所述两个实施例的结构非常类似,以使图1和2表示这两个实施例。在第一实施例中,第一透镜16-1的形状为一面凸一面凹的,并且各个透镜表面的曲率半径为R11和R12,如随后的表1中可看到。第二透镜16-2同样是一面凸一面凹的,其具有第一半径R21和第二半径R22。第三透镜是两面凸的,其具有第一半径R31和第二半径R32。第四透镜也是两面凸的形状,其相应的半径表示为R4i、R42。第五透镜是一面凹一面凸的非球面透镜。第一透镜16-1具有11.6mm土S。/o的第一半径Rn和-5.2mm土S。/c)的第二半径Rj2;所述第二透镜16-2具有45.2mm士5。/。的第一半径R2i和-6.1mm士S。/。的第二半径R22;所述第三透镜16-3具有44.9皿±3%的第一半径1131和10.9mm±S%的第二半径R32;所述第四透镜16-4具有4.3mm士S。/。的第一半径R41和7.8mm士S。/。的第二半径R42;S。/。介于1%与15%之间的范围内且优选地介于1%与5%之间的范围内。五个透镜16-1、16-2、16-3、16-4、16-5的厚度、直径和折射率以及它们的间距示于下表1中<table>complextableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>complextableseeoriginalpage16</column></row><table>表3中给出的第五透镜16-5的直径为有效光学直径。第一实施例的第五透镜16-5的非球面系数“C”和锥形常熟K在下表2中给出<table>complextableseeoriginalpage16</column></row><table>圆形入口孔4具有14mm的直径,而光圈6具有1.26mm的直径。在第二实施例中,第一透镜16-1形状为一面凸一面凹的,并且相应透镜表面的曲率半径为R11和R12,如以下表3中可看到。第二透镜16-2同样是一面凸一面凹的,其具有第一半径R21和第二半径R22。第三透镜是一面平一面凸的,其具有第一半径R31和第二半径R32。第四透镜也是两面凸的形状,其相应的半径表示为R41、R42。第五透镜是一面凹一面凸的非球面透镜。所述第一透镜16-1具有13.7mm土SQ/。的第一半径Ru和-4.7mm士S。/()的第二半径Ri2;所述第二透镜16-2具有153.4醒±5°/。的第一半径1121和-6.0匪±5%的第二半径R22;所述第三透镜16-3具有^的第一半径j^和8.5皿±5%的第二半径R32;所述第四透镜16-4具有6.8mm士5。/。的第一半径和4.2mm±5。/o的第二半径R42;8%介于1%与15%之间的范围内且优选地介于1%与5%之间的范围内。五个透镜16-1、16-2、16-3、16-4、16-5的厚度、直径和折射率以及它们的间距示于下表3中表3<table>complextableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表3中给出的第五透镜16-5的直径为有效光学直径。作为三维物体,第五透镜16-5的直径为7mm。第二实施例的第五透镜16-5的非球面系数"C"和锥形常数K在下表4中可看到-表4<table>complextableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在第二实施例中,圆形入口孔4的直径为15.6mm,而光圈6的直径为0.85mm。关于第五透镜16-5的非球面表面的数学表达式,两个实施例都参考教科书1987年出版的Naumann/Schr3der,光学构件(BauelementderOptik),工程光学小册子(TaschenbuchforTechnischenOptik),第5巻,第145ff页。在两个实施例中,第五透镜16-5由塑料构成并且构造为单件。第五透镜16-5包括透镜部件26和保持装置28。透镜部件26包括非球面的凹凸透镜,用于提供第五透镜16-5的光学功能。保持装置28自身呈圆形延伸远离透镜部件26,因此,在剖面图(请看图l)中,所述保持部分28包括两个T形元件,所述T形元件(请看图1)沿向上和向下两个方向从透镜部件26的边缘延伸。相应地,保持装置28包括横截面为矩形的、呈圆环状的第一部分28-1,该第一部分28-l自身直接连接于透镜部件26的边缘上。连接至第一部分28-1的外侧的是具有矩形横截面的柱形第二部分28-2。第二部分28-2相对于第一部分28-1横向设置。保持装置28的第二部分28-2抵靠着透镜支撑结构18。环状第一部分28-1用作第四透镜16-4的支撑表面。第四透镜16-4由此与第五透镜16-5直接接触而在其间没有间隔元件,并且第四透镜16-4抵靠着第五透镜16-5的第一环形部分28-1。透镜保持器18的围绕着光圈6的出口孔24的部分保持并支撑着第四透镜16-4。此外,第一透镜16-1、第二透镜16-2和第三透镜16-3的边缘周边彼此互相支撑,并且沿径向还由透镜支架或透镜保持器18支撑。紧靠第一透镜16-1之前设置着呈具有平行表面的板30形式的透明保护盖。所述板30保护广角物镜免受环境影响。设置具有平行表面的透明板30,而不是常规型照相机所用的常见装置即球形或穹形前盖,就引入了在计算广角透镜时必须考虑板30的光学特性的条件。然而,当将其费用与所述球形保护透明盖进行比较时,这种附加的费用由具有平行表面的板30的较低成本完全补偿。图2示出了图1中所示的实施例的光学功能图并示出了五个透镜16-1至16-5沿着根据本发明的广角物镜系统的光轴OA的设置。在图2中,示出了广角透镜系统的光学构造长度,即第一透镜16-1的前边缘和图像传感器12或聚焦平面10的图像表面之间的距离。在本发明的第一实施例的情况下,光学构造长度为18mm,在第二实施例的情况下,光学构造长度为21.4mm。在图2中,示出了五个不同的视野角度ct的光路32-1至32-5。最大视野角度a由光路32-l表示。为清楚起见,在图2中,只示出了a/2的符号,其为光轴OA和相应的入射光路32-i之间的角度。另外,在图2中,示出了各个透镜16-1至16-5的厚度和径向范围。权利要求1.一种广角物镜系统,其特别是用于汽车领域中的广角照相机,所述广角物镜系统包括广角物镜,其具有多个透镜(16-i);以及透明保护平板(30),其设置在所述广角物镜之前。2.根据权利要求1所述的广角物镜系统,其中所述透明保护平板为具有平行表面的板。3.根据权利要求1或2所述的广角物镜系统,其中所述透明保护平板为玻璃板。4.一种特别是根据权利要求1所述的广角物镜系统,包括第一透镜组(2),其带有用于在118°±10°的对角线视场角(a)的范围内汇聚来自物体的光的入口孔(4);光圈(6),其设置在所述第一透镜组(2)之后;以及第二透镜组(8),其设置在所述光圈(6)之后,所述第二透镜组(8)投射来自所述第一透镜组(2)的、经过所述光圈(6)的光,以使所述光以小于5%,优选地小于3%的图像失真照射到图像表面(10)上。5.根据权利要求4所述的广角物镜系统,其中所述第二透镜组(8)包括用于校正所述图像失真的非球面透镜(16-5)。6.根据权利要求5所述的广角物镜系统,其中所述非球面透镜(16-5)为双非球面透镜。7.根据权利要求5所述的广角物镜系统,其中所述非球面透镜具有一面凹一面凸的弯曲。8.根据权利要求4所述的广角物镜系统,其中所述广角物镜系统包含最多五个透镜(16-i)。9.根据权利要求4所述的广角物镜系统,其中所述第一透镜组(2)包含最多三个透镜(16-1、16-2、16-3)。10.根据权利要求4所述的广角物镜系统,其中所述第二透镜组包含最多两个透镜(16-4、16-5)。11.根据权利要求4所述的广角物镜系统,其中所述广角物镜系统的光 学构造长度(OBL)为18.0mm士5mm。12.根据权利要求4所述的广角物镜系统,其中所述光圈(6)相对于所述入口孔(4)设置于所述光学构造长度(OBL)的60%±10%处。13.根据权利要求4所述的广角物镜系统,其中所述光圈(6)的直径为1.26mm士0.5mm。14.根据权利要求4所述的广角物镜系统,其中所述第一透镜组(2)包括第一透镜(16-1)、第二透镜(16-2)和第三透镜(16-3),而所述第二透镜组(8)包括第四透镜(16-4)和第五透镜(16-5);所述第一透镜(16-1)为一面凸一面凹的透镜,其具有11.6mm土SQ/o的第一半径(R)和-5.2腿±3%的第二半径(R12);所述第二透镜(16-2)为一面凸一面凹的透镜,其具有45.2mm士S。/o的第一半径(R21),和-6.1mm士S。/o的第二半径(R22);所述第三透镜(16-3)为两面凸的透镜,其具有44.9mm士S。/。的第一半径(R31)和10.9mm士S。/o的第二半径(R32);所述第四透镜(16-4)为两面凸的透镜,其具有4.3皿±5%的第一半径(R41)和7.8mm士S。/o的第二半径(&2);所述第五透镜(16-5)为一面凸一面凹的双非球面透镜,8%介于1%与15°/。之间的范围内且优选地介于1%与5%之间的范围内。15.根据权利要求14所述的广角物镜系统,其中所述第一透镜(16-1)的折射率为1.79。16.根据权利要求14所述的广角物镜系统,其中所述第二透镜(16-2)的折射率为1.77。17.根据权利要求14所述的广角物镜系统,其中所述第三透镜(16-3)的折射率为1.84。18.根据权利要求14所述的广角物镜系统,其中所述第四透镜(16-4)的折射率为1.77。19.根据权利要求14所述的广角物镜系统,其中所述第五透镜(16-5)的折射率为1.53。20.根据权利要求14所述的广角物镜系统,其中所述第四透镜(16-4)特别地设计用于校正图像的膨胀像差或弯曲像差。21.—种特别是根据权利要求1所述的广角物镜系统,包括第一透镜组(2),其带有用于在142。±10°的对角线视场角(a)的范围内汇聚来自物体的光的入口孔(4);光圈(6),其设置在所述第一透镜组(2)之后;以及第二透镜组(8),其设置在所述光圈(6)之后,所述第二透镜组(8)投射来自所述第一透镜组(2)的、经过所述光圈(6)的光,以使光以小于17%,优选地小于15%的图像失真照射到图像表面(10)上。22.根据权利要求21所述的广角物镜系统,其中所述第二透镜组(8)包括用于校正所述图像失真的非球面透镜(16-5)。23.根据权利要求21所述的广角物镜系统,其中所述非球面透镜(16-5)为双非球面透镜。24.根据权利要求23所述的广角物镜系统,其中所述非球面透镜具有一面凹一面凸的弯曲。25.根据权利要求21所述的广角物镜系统,其中所述广角物镜系统包含最多五个透镜(16-i)。26.根据权利要求21所述的广角物镜系统,其中所述第一透镜组(2)包含最多兰个透镜(16-1、16-2、16-3)。27.根据权利要求21所述的广角物镜系统,其中所述第二透镜组包含最多两个透镜(16-4、16-5)。28.根据权利要求21所述的广角物镜系统,其中所述广角物镜系统的光学构造长度(OBL)为21.4mm士5mm。29.根据权利要求21所述的广角物镜系统,其中所述光圈(6)相对于所述入口孔(4)设置于光学构造长度(OBL)的75%±10%处。30.根据权利要求21所述的广角物镜系统,其中所述光圈(6)的直径为0.85mm士0.5mm。31.根据权利要求21所述的广角物镜系统,其中,所述第一透镜组(2)包括第一透镜(16-1)、第二透镜(16-2)和第三透镜(16-3),而所述第二透镜组(8)包括第四透镜(16-4)和第五透镜(16-5);所述第一透镜(16-1)为一面凸一面凹的透镜,其具有13.7mm士S。/o的第一半径(Ru)和-4.7mm士S。/o的第二半径(R12);所述第二透镜(16-2)为一面凸一面凹的透镜,其具有153.4mm士S。/o的第一半径(R21)和-6.0腿±8%的第二半径(R22);所述第三透镜(16-3)为一面平一面凸的透镜,其具有~的第一半径(R31)和8.5腿±5%的第二半径(R32);所述第四透镜(16-4)为两面凸的透镜,其具有6.8mm士S。/。的第一半径(R41)和4.2mm土S。/o的第二半径(&2);所述第五透镜(16-5)为一面凸一面凹的双非球面,5%介于1%与15%之间的范围内且优选地介于1%与5%之间的范围内。32.根据权利要求31所述的广角物镜系统,其中所述第一透镜(16-1)的折射率为1.77。33.根据权利要求31所述的广角物镜系统,其中所述第二透镜(16-2)的折射率为1.79。34.根据权利要求31所述的广角物镜系统,其中所述第三透镜(16-3)的折射率为1.85。35.根据权利要求31所述的广角物镜系统,其中所述第四透镜(16-4)的折射率为1.75。36.根据权利要求31所述的广角物镜系统,其中所述第五透镜(16-5)的折射率为1.53。37.根据权利要求31所述的广角物镜系统,其中所述第四透镜(16-4)特别地设计用于校正图像的膨胀像差或弯曲像差。38.根据权利要求4或21所述的广角物镜系统,其中所述第一透镜组(2)内的透镜(16-1、16-2、16-3)和/或第二透镜组(8)内的透镜(16-4、16-5)彼此直接连续接触而在其间没有间隔元件。39.根据权利要求4或21所述的广角物镜系统,其中所述光圈(6)由透镜保持支架(18)中的柱形孔(20)构成,一光圈孔位于所述柱形孔(20)的底部,并且所述柱形孔(20)的直径大于所述光圈的直径。40.—种用于监视机动车辆和商用车辆的直接环境的广角照相机,包括具有广角物镜系统的电子图像获取单元(12),其中由所述图像获取单元(12)获取的图像的像差由所述广角物镜系统校正。41.根据权利要求40所述的广角照相机,其中所述广角物镜系统为根据前述权利要求1、4或21所述的广角物镜系统。42.根据权利要求40所述的广角照相机,其中在所述图像获取单元(12)之前设有IR过滤器(14)。全文摘要本发明公开了一种广角物镜系统以及一种带有该广角透镜系统的照相机。广角物镜系统特别适用于汽车领域中的广角照相机,其包括具有多个透镜(16-i)的广角物镜和设置在所述广角物镜之前的透明保护平板(30)。根据本发明,利用具有118°对角线视野的广角透镜系统,通过该广角透镜系统自身将失真减少至小于10%,优选地小于5%;利用具有142°对角线视野的广角透镜系统,通过该广角透镜系统自身将失真减少至小于17%,优选地小于15%。文档编号G02B13/06GK101174020SQ20071014090公开日2008年5月7日申请日期2007年8月10日优先权日2006年8月10日发明者克劳斯·埃克勒,托马斯·赖因哈德,米夏埃儿·维茨克,维尔纳·朗申请人:梅克拉-朗两合公司
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