一種新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)和器件設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 在大視場(chǎng)范圍內(nèi)獲取即時(shí)信息，不僅對(duì)于國(guó)防監(jiān)控、作戰(zhàn)偵查等十分重要，也廣泛 應(yīng)用于娛樂(lè)攝影等民用領(lǐng)域，目前市場(chǎng)上流行的廣角鏡頭，視場(chǎng)角一般在120度左右，即便 是視場(chǎng)角較大的魚(yú)眼鏡頭，視場(chǎng)角也一般在180度左右，現(xiàn)在拍攝范圍最大的一款產(chǎn)品， 是235度超級(jí)魚(yú)眼；而本發(fā)明所設(shè)計(jì)的新型全景鏡頭，沒(méi)有應(yīng)用魚(yú)眼鏡頭單一折射通光成 像方式，而是利用折反拼接的成像方式，使得視場(chǎng)角在垂軸方向達(dá)到270度，水平方向達(dá)到 360度，且邊緣視場(chǎng)畸變較魚(yú)眼鏡頭小很多；與一般全景鏡頭相比，則具有沒(méi)有中央盲區(qū)的 巨大優(yōu)勢(shì)，并且普通全景鏡頭的垂軸方向視場(chǎng)角僅為幾十度，因此該鏡頭真正實(shí)現(xiàn)了全視 場(chǎng)超廣角，且體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，便于裝調(diào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭，其能夠達(dá)到無(wú)盲區(qū)且視場(chǎng)角更大 的效果。
[0004] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] 一種新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭，該鏡頭主要由折反射鏡、中央鏡組和中繼鏡組構(gòu)成；其 中，折反射鏡中心有一通孔，中央鏡組位于所述通孔中，且折反射鏡、中央鏡組和中繼鏡組 三者共軸；
[0006] 所述中央鏡組，用于將中心視場(chǎng)的光線透射并會(huì)聚至所述中繼鏡組；
[0007] 所述折反射透鏡，用于將邊緣視場(chǎng)的光線反射并會(huì)聚至所述中繼透組；
[0008] 所述中繼鏡組，用于將入射的光線會(huì)聚成像在像面上。
[0009] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述折反射透鏡的后表面為拼接的非球面。
[0010] 優(yōu)選的，本發(fā)明所述折反射透鏡的基礎(chǔ)材料為光學(xué)塑料，且前表面鍍有反射膜。
[0011] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述折反射透鏡厚度不超過(guò)10mm，口徑不大于60mm。
[0012] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述中央鏡組采用一片負(fù)透鏡和一組雙膠合透鏡構(gòu)成。
[0013] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述中繼鏡組由6片透鏡構(gòu)成，沿光軸方向，依次為第一片為正 透鏡，第二片為負(fù)透鏡，第三片為正透鏡，第四片為雙膠合透鏡，第五片為正透鏡，第六片為 負(fù)透鏡。
[0014] 有益效果
[0015] 第一，本發(fā)明將中央鏡組安裝于折反射鏡中心的通孔中，兩者共同構(gòu)成整個(gè)鏡頭 的取景端，中心視場(chǎng)的光線通過(guò)中央鏡組入射，邊緣視場(chǎng)的光線通過(guò)折反射透鏡入射，通過(guò) 中央鏡組和折反射鏡的配合，該鏡頭可獲得不小于270度的垂軸方向視場(chǎng)角，360度水平方 向視場(chǎng)角的畫(huà)面。
[0016] 第二，本發(fā)明折反射透鏡的基礎(chǔ)材料選用光學(xué)塑料，且前表面鍍有反射膜，可節(jié)省 成本便于加工。
[0017] 第三，本發(fā)明中央鏡組由兩片透鏡構(gòu)成，其節(jié)省成本且體積小巧，減少系統(tǒng)的重 量。
[0018] 第四，本發(fā)明中繼鏡組采用正負(fù)透鏡的組合及雙膠合透鏡，可以減小該鏡頭的色 差、場(chǎng)曲等像差。
[0019] 第五，本發(fā)明鏡頭采用拼接非球面使得邊緣視場(chǎng)畸變得到有效控制，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于魚(yú) 眼鏡頭的邊緣視場(chǎng)畸變。
[0020] 第六，本發(fā)明鏡頭采用拼接非球面可以使得目標(biāo)位置處鏡頭分辨率最優(yōu)，提高了 鏡頭獲取有效信息的能力。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)盲區(qū)全景鏡頭的整體結(jié)構(gòu)二維圖。
[0022] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)盲區(qū)全景鏡頭的取景端示意圖。
[0023] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)盲區(qū)全景鏡頭的中繼透鏡結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)盲區(qū)全景鏡頭的MTF圖，其中圖4(a)是邊緣視場(chǎng)光線的 MTF圖，圖4(b)是中心視場(chǎng)光線的MTF圖。
[0025] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)盲區(qū)全景鏡頭的像點(diǎn)圖，其中圖5 (a)是邊緣視場(chǎng)光線的 像點(diǎn)圖，圖5(b)是中心視場(chǎng)光線的像點(diǎn)圖。
[0026] 其中，1-折反射透鏡，2-中央鏡組中的負(fù)透鏡，3-中央鏡組中的雙膠合透鏡，4-9 中繼鏡組的6片透鏡，10-像面。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的無(wú)盲區(qū)全景鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖。該鏡頭包括 折反射鏡Z1、中央鏡組Z2和中繼鏡組Z3三部分；其中，折反射鏡Z1中心有一通孔，中央鏡 組Z2位于所述通孔中，且折反射鏡Z1、中央鏡組Z2和中繼鏡組Z3三者共軸；
[0029] 中央鏡組Z2,用于將中心視場(chǎng)的光線透射并會(huì)聚至所述中繼鏡組Z3 ;折反射透鏡 Z1，用于將邊緣視場(chǎng)的光線反射并會(huì)聚至所述中繼透組Z3 ;中繼鏡組Z3,用于將入射的光 線會(huì)聚成像在像面上。
[0030] 如圖2所示，在中心視場(chǎng)射入的光線，依次通過(guò)中央鏡組Z2與中繼鏡組Z3后到達(dá) 像面上，而除此以外的邊緣視場(chǎng)射入的光線，則可通過(guò)折反射透鏡Z1與中繼鏡組Z3,到達(dá) 同一位置的像面成像，最終通過(guò)該鏡頭可獲得不小于270度的垂軸方向視場(chǎng)角，360度水平 方向視場(chǎng)角的畫(huà)面。
[0031] 如圖3所示，本發(fā)明的取景端的折反射鏡Z1的后表面為一拼接非球面，在距離光 軸13. 5mm左右處為連接點(diǎn)，且在連接點(diǎn)處連續(xù)，保證可加工性。兩部分使用的拼接非球面 曲面描述方程相同，均為
[0032]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭，其特征在于，該鏡頭主要由折反射鏡、中央鏡組和中繼鏡 組構(gòu)成；其中，折反射鏡中心有一通孔，中央鏡組位于所述通孔中，且折反射鏡、中央鏡組和 中繼鏡組三者共軸； 所述中央鏡組，用于將中心視場(chǎng)的光線透射并會(huì)聚至所述中繼鏡組； 所述折反射透鏡，用于將邊緣視場(chǎng)的光線反射并會(huì)聚至所述中繼透組； 所述中繼鏡組，用于將入射的光線會(huì)聚成像在像面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭，其特征在于，所述折反射透鏡的后表面 為拼接的非球面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭，其特征在于，所述折反射透鏡的基礎(chǔ)材 料為光學(xué)塑料，且前表面鍍有反射膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭，其特征在于，所述折反射透鏡厚度不超 過(guò)10_，口徑不大于60_。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭，其特征在于，所述中央鏡組采用一片負(fù) 透鏡和一組雙膠合透鏡構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭，其特征在于，所述中繼鏡組由6片透鏡 構(gòu)成，沿光軸方向，第一片為正透鏡，第二片為負(fù)透鏡，第三片為正透鏡，第四片為雙膠合透 鏡，第五片為正透鏡，第六片為負(fù)透鏡。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種新型無(wú)盲區(qū)全景鏡頭，該鏡頭主要由折反射鏡、中央鏡組和中繼鏡組構(gòu)成；其中，折反射鏡中心有一通孔，中央鏡組位于所述通孔中，且折反射鏡、中央鏡組和中繼鏡組三者共軸；所述中央鏡組，用于將中心視場(chǎng)的光線透射并會(huì)聚至所述中繼鏡組；所述折反射透鏡，用于將邊緣視場(chǎng)的光線反射并會(huì)聚至所述中繼透組；所述中繼鏡組，用于將入射的光線會(huì)聚成像在像面上。本發(fā)明全景鏡頭的視場(chǎng)角在垂軸方向達(dá)到270度，水平方向達(dá)到360度，在中央沒(méi)有盲區(qū)，體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，便于裝調(diào)。
【IPC分類】G02B1-04, G02B13-06, G02B13-00, G02B13-18, G02B1-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104570288
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510028272
【發(fā)明人】程德文, 宮辰, 許晨, 王涌天, 劉越
【申請(qǐng)人】北京理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日