一种新型无盲区全景镜头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学系统和器件设计技术领域，具体涉及一种新型无盲区全景镜头。
【背景技术】
[0002] 在大视场范围内获取即时信息，不仅对于国防监控、作战侦查等十分重要，也广泛 应用于娱乐摄影等民用领域，目前市场上流行的广角镜头，视场角一般在120度左右，即便 是视场角较大的鱼眼镜头，视场角也一般在180度左右，现在拍摄范围最大的一款产品， 是235度超级鱼眼；而本发明所设计的新型全景镜头，没有应用鱼眼镜头单一折射通光成 像方式，而是利用折反拼接的成像方式，使得视场角在垂轴方向达到270度，水平方向达到 360度，且边缘视场畸变较鱼眼镜头小很多；与一般全景镜头相比，则具有没有中央盲区的 巨大优势，并且普通全景镜头的垂轴方向视场角仅为几十度，因此该镜头真正实现了全视 场超广角，且体积小巧，结构紧凑，便于装调。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种新型无盲区全景镜头，其能够达到无盲区且视场角更大 的效果。
[0004] 实现本发明的技术方案如下：
[0005] 一种新型无盲区全景镜头，该镜头主要由折反射镜、中央镜组和中继镜组构成；其 中，折反射镜中心有一通孔，中央镜组位于所述通孔中，且折反射镜、中央镜组和中继镜组 三者共轴；
[0006] 所述中央镜组，用于将中心视场的光线透射并会聚至所述中继镜组；
[0007] 所述折反射透镜，用于将边缘视场的光线反射并会聚至所述中继透组；
[0008] 所述中继镜组，用于将入射的光线会聚成像在像面上。
[0009] 进一步地，本发明所述折反射透镜的后表面为拼接的非球面。
[0010] 优选的，本发明所述折反射透镜的基础材料为光学塑料，且前表面镀有反射膜。
[0011] 进一步地，本发明所述折反射透镜厚度不超过10mm，口径不大于60mm。
[0012] 进一步地，本发明所述中央镜组采用一片负透镜和一组双胶合透镜构成。
[0013] 进一步地，本发明所述中继镜组由6片透镜构成，沿光轴方向，依次为第一片为正 透镜，第二片为负透镜，第三片为正透镜，第四片为双胶合透镜，第五片为正透镜，第六片为 负透镜。
[0014] 有益效果
[0015] 第一，本发明将中央镜组安装于折反射镜中心的通孔中，两者共同构成整个镜头 的取景端，中心视场的光线通过中央镜组入射，边缘视场的光线通过折反射透镜入射，通过 中央镜组和折反射镜的配合，该镜头可获得不小于270度的垂轴方向视场角，360度水平方 向视场角的画面。
[0016] 第二，本发明折反射透镜的基础材料选用光学塑料，且前表面镀有反射膜，可节省 成本便于加工。
[0017] 第三，本发明中央镜组由两片透镜构成，其节省成本且体积小巧，减少系统的重 量。
[0018] 第四，本发明中继镜组采用正负透镜的组合及双胶合透镜，可以减小该镜头的色 差、场曲等像差。
[0019] 第五，本发明镜头采用拼接非球面使得边缘视场畸变得到有效控制，远远小于鱼 眼镜头的边缘视场畸变。
[0020] 第六，本发明镜头采用拼接非球面可以使得目标位置处镜头分辨率最优，提高了 镜头获取有效信息的能力。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明实施例的无盲区全景镜头的整体结构二维图。
[0022] 图2是本发明实施例的无盲区全景镜头的取景端示意图。
[0023] 图3是本发明实施例的无盲区全景镜头的中继透镜结构示意图。
[0024] 图4是本发明实施例的无盲区全景镜头的MTF图，其中图4(a)是边缘视场光线的 MTF图，图4(b)是中心视场光线的MTF图。
[0025] 图5是本发明实施例的无盲区全景镜头的像点图，其中图5 (a)是边缘视场光线的 像点图，图5(b)是中心视场光线的像点图。
[0026] 其中，1-折反射透镜，2-中央镜组中的负透镜，3-中央镜组中的双胶合透镜，4-9 中继镜组的6片透镜，10-像面。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0028] 如图1所示，本发明实施例所提供的无盲区全景镜头的结构示意图。该镜头包括 折反射镜Z1、中央镜组Z2和中继镜组Z3三部分；其中，折反射镜Z1中心有一通孔，中央镜 组Z2位于所述通孔中，且折反射镜Z1、中央镜组Z2和中继镜组Z3三者共轴；
[0029] 中央镜组Z2,用于将中心视场的光线透射并会聚至所述中继镜组Z3 ;折反射透镜 Z1，用于将边缘视场的光线反射并会聚至所述中继透组Z3 ;中继镜组Z3,用于将入射的光 线会聚成像在像面上。
[0030] 如图2所示，在中心视场射入的光线，依次通过中央镜组Z2与中继镜组Z3后到达 像面上，而除此以外的边缘视场射入的光线，则可通过折反射透镜Z1与中继镜组Z3,到达 同一位置的像面成像，最终通过该镜头可获得不小于270度的垂轴方向视场角，360度水平 方向视场角的画面。
[0031] 如图3所示，本发明的取景端的折反射镜Z1的后表面为一拼接非球面，在距离光 轴13. 5mm左右处为连接点，且在连接点处连续，保证可加工性。两部分使用的拼接非球面 曲面描述方程相同，均为
[0032]
【主权项】
1. 一种新型无盲区全景镜头，其特征在于，该镜头主要由折反射镜、中央镜组和中继镜 组构成；其中，折反射镜中心有一通孔，中央镜组位于所述通孔中，且折反射镜、中央镜组和 中继镜组三者共轴； 所述中央镜组，用于将中心视场的光线透射并会聚至所述中继镜组； 所述折反射透镜，用于将边缘视场的光线反射并会聚至所述中继透组； 所述中继镜组，用于将入射的光线会聚成像在像面上。
2. 根据权利要求1所述新型无盲区全景镜头，其特征在于，所述折反射透镜的后表面 为拼接的非球面。
3. 根据权利要求1所述新型无盲区全景镜头，其特征在于，所述折反射透镜的基础材 料为光学塑料，且前表面镀有反射膜。
4. 根据权利要求1所述新型无盲区全景镜头，其特征在于，所述折反射透镜厚度不超 过10_，口径不大于60_。
5. 根据权利要求1所述新型无盲区全景镜头，其特征在于，所述中央镜组采用一片负 透镜和一组双胶合透镜构成。
6. 根据权利要求1所述新型无盲区全景镜头，其特征在于，所述中继镜组由6片透镜 构成，沿光轴方向，第一片为正透镜，第二片为负透镜，第三片为正透镜，第四片为双胶合透 镜，第五片为正透镜，第六片为负透镜。
【专利摘要】本发明提供一种新型无盲区全景镜头，该镜头主要由折反射镜、中央镜组和中继镜组构成；其中，折反射镜中心有一通孔，中央镜组位于所述通孔中，且折反射镜、中央镜组和中继镜组三者共轴；所述中央镜组，用于将中心视场的光线透射并会聚至所述中继镜组；所述折反射透镜，用于将边缘视场的光线反射并会聚至所述中继透组；所述中继镜组，用于将入射的光线会聚成像在像面上。本发明全景镜头的视场角在垂轴方向达到270度，水平方向达到360度，在中央没有盲区，体积小巧，结构紧凑，便于装调。
【IPC分类】G02B1-04, G02B13-06, G02B13-00, G02B13-18, G02B1-10
【公开号】CN104570288
【申请号】CN201510028272
【发明人】程德文, 宫辰, 许晨, 王涌天, 刘越
【申请人】北京理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月20日