[發明專利]一種無盲區全景鏡頭

有效

• 申請號: 201510028272.7
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104570288B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 程德文;宮辰;許晨;王涌天;劉越
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G02B13/06
• 分類號: G02B13/06;G02B13/00;G02B13/18;G02B1/04;G02B1/10
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 劉芳,仇蕾安

技術領域

本發明涉及光學系統和器件設計技術領域，具體涉及一種無盲區全景鏡頭。

背景技術

在大視場范圍內獲取即時信息，不僅對于國防監控、作戰偵查等十分重要，也廣泛應用于娛樂攝影等民用領域，目前市場上流行的廣角鏡頭，視場角一般在120度左右，即便是視場角較大的魚眼鏡頭，視場角也一般在180度左右，現在拍攝范圍最大的一款產品，是235度超級魚眼；而本發明所設計的全景鏡頭，沒有應用魚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，使得視場角在垂軸方向達到270度，水平方向達到360度，且邊緣視場畸變較魚眼鏡頭小很多；與一般全景鏡頭相比，則具有沒有中央盲區的巨大優勢，并且普通全景鏡頭的垂軸方向視場角僅為幾十度，因此該鏡頭真正實現了全視場超廣角，且體積小巧，結構緊湊，便于裝調。

發明內容

本發明的目的是提供一種無盲區全景鏡頭，其能夠達到無盲區且視場角更大的效果。

實現本發明的技術方案如下：

一種無盲區全景鏡頭，該鏡頭主要由折反射鏡、中央鏡組和中繼鏡組構成；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，用于將中心視場的光線透射并會聚至所述中繼鏡組；

所述折反射透鏡，用于將邊緣視場的光線反射并會聚至所述中繼透組；

所述中繼鏡組，用于將入射的光線會聚成像在像面上。

進一步地，本發明所述折反射透鏡的后表面為拼接的非球面。

優選的，本發明所述折反射透鏡的基礎材料為光學塑料，且前表面鍍有反射膜。

進一步地，本發明所述折反射透鏡厚度不超過10mm，口徑不大于60mm。

進一步地，本發明所述中央鏡組采用一片負透鏡和一組雙膠合透鏡構成。

進一步地，本發明所述中繼鏡組由6片透鏡構成，沿光軸方向，依次為第一片為正透鏡，第二片為負透鏡，第三片為正透鏡，第四片為雙膠合透鏡，第五片為正透鏡，第六片為負透鏡。

有益效果

第一，本發明將中央鏡組安裝于折反射鏡中心的通孔中，兩者共同構成整個鏡頭的取景端，中心視場的光線通過中央鏡組入射，邊緣視場的光線通過折反射透鏡入射，通過中央鏡組和折反射鏡的配合，該鏡頭可獲得不小于270度的垂軸方向視場角，360度水平方向視場角的畫面。

第二，本發明折反射透鏡的基礎材料選用光學塑料，且前表面鍍有反射膜，可節省成本便于加工。

第三，本發明中央鏡組由兩片透鏡構成，其節省成本且體積小巧，減少系統的重量。

第四，本發明中繼鏡組采用正負透鏡的組合及雙膠合透鏡，可以減小該鏡 頭的色差、場曲等像差。

第五,本發明鏡頭采用拼接非球面使得邊緣視場畸變得到有效控制，遠遠小于魚眼鏡頭的邊緣視場畸變。

第六，本發明鏡頭采用拼接非球面可以使得目標位置處鏡頭分辨率最優，提高了鏡頭獲取有效信息的能力。

附圖說明

圖1是本發明實施例的無盲區全景鏡頭的整體結構二維圖。

圖2是本發明實施例的無盲區全景鏡頭的取景端示意圖。

圖3是本發明實施例的無盲區全景鏡頭的中繼透鏡結構示意圖。

圖4是本發明實施例的無盲區全景鏡頭的MTF圖，其中圖4(a)是邊緣視場光線的MTF圖，圖4(b)是中心視場光線的MTF圖。

圖5是本發明實施例的無盲區全景鏡頭的像點圖，其中圖5(a)是邊緣視場光線的像點圖，圖5(b)是中心視場光線的像點圖。

其中，1-折反射透鏡，2-中央鏡組中的負透鏡，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。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。

如圖1所示，本發明實施例所提供的無盲區全景鏡頭的結構示意圖。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；

中央鏡組Z2，用于將中心視場的光線透射并會聚至所述中繼鏡組Z3；折反射透鏡Z1，用于將邊緣視場的光線反射并會聚至所述中繼透組Z3；中繼鏡組Z3，用于將入射的光線會聚成像在像面上。