[發明專利]一種高分辨率全向凝視光電成像裝置

有效

• 申請號: 201711054302.7
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107664831B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 劉帥;金光;劉春雨;王天聰;解鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B13/06
• 分類號: G02B13/06;G02B13/18;G02B13/00;H04N5/225
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 王丹陽

1.一種高分辨率全向凝視光電成像裝置，包括，魚眼透鏡、光學低通濾波片(7)、前鏡筒(14)、后鏡筒(18)和CCD探測器像面(20)；

其特征在于，所述光學低通濾波片(7)和CCD探測器像面(20)安裝在后鏡筒(18)內，前鏡筒(14)與后鏡筒(18)固定連接；

所述魚眼透鏡安裝在前鏡筒(14)內，包括按順序依次安裝有第一透鏡(1)、第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、光闌(12)、第四透鏡(4)和膠合透鏡組；

所述第一透鏡(1)和第二透鏡(2)是負彎月形透鏡，凸面朝向與光線傳播方向相反；第三透鏡(3)是雙凸透鏡，曲率絕對值大的面朝向與光線傳播方向相反；第四透鏡(4)為平凸透鏡，且兩面曲率半徑相差大，凸面朝向與光線傳播方向相同；

所述膠合透鏡組包括第五透鏡(5)和第六透鏡(6)；所述第五透鏡(5)為平凸透鏡，凸面朝向與光線傳播方向相同；所述第六透鏡(6)為負彎月形透鏡，凹面朝向與光線傳播方向相反；

所述第二透鏡(2)和第四透鏡(4)的后表面均為非球面；第五透鏡(5)后表面是基底為非球面的二元衍射面；

所述第一透鏡(1)、第二透鏡(2)、第三透鏡(3)、第四透鏡(4)和膠合透鏡組的光焦度絕對值比依次為-1：-0.83：0.5：0.99：0.47；

所述第二透鏡(2)的材料是肖特LAK34玻璃，光學低通濾波片(7)的材料是肖特BK7玻璃，厚度為1.559mm，直徑是40.15mm，CCD探測器像面(20)的有效成像尺寸為53.664mm×40.310mm，有效像素約為8000萬；

所述成像裝置的焦距為12.837mm，視場角為180°，F數為4，成像裝置總長67.8mm，最寬外徑是第一透鏡(1)的直徑為54mm；所述CCD探測器像面(20)有效成像直徑為40.2mm，有效成像像素高于六千萬。

2.根據權利要求1所述的一種高分辨率全向凝視光電成像裝置，其特征在于，所述前鏡筒(14)有五個放置透鏡的凹槽；將第二透鏡(2)后表面磨邊變平，先壓入前鏡筒(14)的凹槽內，然后墊上第一隔圈(10)，再將第一透鏡(1)放入前鏡筒(14)的靠緣凹槽內，通過前鏡筒(14)上三個徑向方向的通孔，注入彈性的密封材料(9)，通孔與前鏡筒(14)內側的一個環形溝槽相通，在環形溝槽中注滿密封材料(9)，在第一透鏡(1)外側旋入第一壓圈(8)進行固定；將第三透鏡(3)裝入前鏡筒(14)的凹槽內，然后依次安裝第二隔圈(11)，光闌(12)，第三隔圈(13)，第四透鏡(4)，第四隔圈(15)和膠合透鏡組，在膠合透鏡組外側旋入第二壓圈(17)進行固定；前鏡筒(14)和后鏡筒(18)通過螺紋連接，再用調整螺絲(16)固定，將光學低通濾波片(7)用第三壓圈(19)緊固在后鏡筒(18)內。

3.根據權利要求2所述的一種高分辨率全向凝視光電成像裝置，其特征在于，所述成像裝置的光學元件都具有旋轉對稱性，且所有光學元件光學表面的曲率中心都位于光軸上。

4.根據權利要求3所述的一種高分辨率全向凝視光電成像裝置，其特征在于，所述光學低通濾波片(7)為平行平板玻璃，且靠近魚眼透鏡的焦平面處。

5.根據權利要求4所述的一種高分辨率全向凝視光電成像裝置，其特征在于，所述第一透鏡(1)的材料是肖特PSK53A玻璃，第三透鏡(3)的材料是肖特SF5玻璃，第四透鏡(4)的材料是肖特SK5玻璃，第五透鏡(5)的材料是肖特PSK57玻璃，第六透鏡(6)的材料是肖特SF57玻璃。

6.根據權利要求5所述的一種高分辨率全向凝視光電成像裝置，其特征在于，所述第一透鏡(1)、第二透鏡(2)和第三透鏡(3)的總光焦度與第四透鏡(4)和膠合透鏡組的總光焦度的比值約為1：1。

7.根據權利要求6所述的一種高分辨率全向凝視光電成像裝置，其特征在于，所述彈性的密封材料(9)的材質是橡膠。