光学路径更换系统及成像设备的制造方法_5

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射器1608反射后,与光线经过普通的光学窗口 1602后的位置和方向一致。
[0142]第二光线入口被标为2。有两个反射器和光学通道的组合可以与入光口 2对齐,对应的也标注了 2。其中一套反射器和光学通道的组合方式与图15显示的一样。另外一套反射器和光学通道的组合方式包括:两个光学通道1604和一个二次反射器连接两个光学通道1604。当这个组合方式与成像单元1607对齐时,光线由相机窗口 1603的位置2射入后被入射光反射器1610反射,然后进入第一个光学通道1604。二次反射器将光线反射180度后进入第二个光学通道1604。在第二个光学通道1604的出口,光线经中间反射器1612反射后射向光学元件托盘1601的外围。此后光线穿过最后一个光学通道1604,经出射反射器1608反射后投射到成像单元1607。
[0143]在另一个实施例中,第二光学通道1604延伸到光学元件托盘的边缘,在这里出射反射器1608将光反射后投射到成像单元1607上。根据不同的组织形式,光线在经过出射反射器1608反射到成像单元1607前,可以经过也可以不经过中间反射器1612和/或第三个光学通道1604。本领域普通技术人员应该明白,可以使用任何组织形式,无论是一个或者是更多个反射器,以及一个或者是更多个光学通道,来获得需要的焦距长度并把光学出口安装在需要的位置,而不会背离本实用新型的基本原则和精神。
[0144]第三个入光口被标为3。每个普通的光学窗口 1602都可以与入口 3对齐,光线可以直接经过光学窗口 1602后进入成像单元1607。在另一种实施例中,可以在每个位置1,2,3都放置一个独立的相机窗口。本领域普通技术人员应该明白,反射器和光学通道的组织形式可以使用更多或者更少的不同位置的入光口与光学元件托盘1601的光学入口对齐,而不会背离本实用新型的基本原则和精神。
[0145]图示17显示的是另一种实施例,光学元件托盘1701只有一个光学入口或者相机窗口,但是包含了三个成像单元来匹配光学元件托盘1701上不同的焦距。根据图示17显示的实施例,三个成像单元被标为A、B和C。成像单元A与光学元件托盘上的光学窗口 1702对齐,就像前面描述过的光学元件托盘一样。
[0146]成像单元B可以与两套包含了入射反射器1710的反射器和光学通道的组织形式对齐,这两个入射反射器1710也标注了 B。第一套组合形式与图15中反射器和光学通道的组织形式一样,只不过方向是相反的。光线由光学元件托盘的外边缘的光学窗口的入射位置进入入射反射器1710。入射光反射器1710将光线反射进入光学通道1704,最后光线经出射反射器1708反射后进入成像单元B。
[0147]第二套组合形式与图16中的第二套组合形式也是一样,只不过方向是也是相反的。光线进入入射反射器1710后,根据组织形式可以经过一个短的光学通道1704后进入中间反射器1712。中间反射器将光线反射进入第一个光学通道1704,一个二次反射器1711将光线反射180度后进入第二光学通道1704。最终光线经出射反射器1708再次反射后进入成像单元B。
[0148]第三套组合形式与图16中的一个组合形式也是一样,方向是也是相反的。光线由位于光学元件托盘1701外围的入射反射器1710进入。入射反射器1710将光学反射进入光学通道1704。最终,中央反射器1709将光线反射进入成像单元C。或者,成像单元C可以放在中央反射器1709的位置,替换掉中央反射器1709,这样光线经光学通道1704的光学出口射出后直接进入成像单元C。本领域普通技术人员应该明白,反射器和光学通道的组织形式可以使用更多或者更少的不同位置的成像单元,而不会背离本实用新型的基本原则和精神。
[0149]根据本实用新型的另一种实施例,成像单元可以直接放置在光学通道的光学出口接收图像,而不需要经过像棱镜,镜片,镜片系统等反射器反射。例如在图14-16中,可以在光学元件托盘的外围放置一个成像单元面向光学元件托盘的侧边,这样光学出口就可以放置于光学元件托盘的外壁上。在图17的实施例中可以放置一个成像单元在光学元件托盘的中央,这样光线从光学元件托盘内壁的光学出口射出后可以进入成像单元。光学通道可以经过光学元件托盘的中央,或者从光学元件托盘的一端延伸到另一端,而且与与任意数目的反射器组合来完成将光线射入成像元件的目的。这样和其他的一些实施例将在下文中与图18-21结合阐明。
[0150]图18显示的是一个简单的光学元件托盘1801的例子,根据本实用新型的一种示范性实施例,这个光学元件托盘只包含了光学通道1804。光线进入中央的入射光反射器1809后被反射进入其中一个光学通道1804。进入哪一个光学通道取决于哪个光学通道与中央反射器1809和成像单元1807是对齐的。这种设计也可以是反向的,入射光反射器被放置在光学元件托盘1801的外围,而成像单元1807被放置在光学元件托盘1801中央的孔中。
[0151]图19显示的光学元件托盘1901带有一个穿过圆盘形光学元件托盘1901中心的光学通道1904。这样的光学通道1904的长度可以超过圆盘形光学元件托盘的半径。光线进入入射反射器1910后被反射进入光学通道1904。当光线由光学通道1904的出口射出后,再次被出口反射器1908反射进入成像单元。
[0152]在图19的例子中,相机窗口的位置有两个方案可以配合不同的反射器和光学通道的组织形式。第一个方案是有一个附加的窗口或者是加长的窗口被放置在或者延长到,当最长的光学通道1904与成像单元1907对齐时,最长的光学通道1904的入射反射器所在的位置。如果最长的光学通道1904被延伸到光学元件托盘1901的另一端,可以采用第二个方案,让光学通道1904与普通的光学窗口 1902共享同一个相机窗口。在这种情况下,如要在光学元件托盘1901的另一侧再放置一个成像单元1907。这样,光学元件托盘1901上的普通光学窗口 1902也可以与另一个相机窗口对齐。
[0153]图20显示的另一种实施例,在这个实施例中几个光学通道2004围绕环形光学元件托盘2001中央的孔洞放置。每个光学通道与孔对面的另一个光学通道搭配为一组。光线进入入射反射器2010后被反射进入第一个光学通道2004a。当光线从第一光学通道2004a射出后,穿过光学元件托盘中央的孔然后进入另一侧的第二个光学通道2004b。在第二个光学通道2004b的另一端,出射反射器2008将光线反射进入成像单元2007。托盘通过旋转将一套反射器2008、2010以及一对光学通道2004与成像单元2007对齐。当使用光学窗口2002时,光线穿过光学窗口 2002直接进入成像单元2007。
[0154]图21显示另一种实施例,在这个实施例中几个光学通道围绕环形光学元件托盘2101中央的一个中心光学通道2104c放置。中央光学通道2104c是固定在环形光学元件托盘2101中央的,环形光学元件托盘围绕中央光学通道2104c旋转,使一对光学通道与中央光学通道2104c对齐。当光学通道2104a和2104b与中央光学通道2104c对齐时,光线由入射光反射器2110反射进入第一光学通道2104a。光线从第一光学通道2104a射出后经过中央光学通道2104c进入第二光学通道2104b。在本实用新型的这个实施例中,光学通道的出口没有放置出射反射器,光线从光学通道射出后进入位于光学元件托盘外壁外侧的成像单元2107a。
[0155]根据本实用新型的另一种实施例,中央光学通道2104c包含所有光学通道可以共用的一个镜片或者一组镜片。这样可以让所有的光学通道组合共用一个镜片或者一组镜片,可以减小尺寸、减少重量、并节约成本。或者中央光学通道2104c可以含有其他光学元件,或者不安装任何光学元件。
[0156]第二成像单元2107b被放置在光学元件托盘的下面。成像单元2107b与光学窗口 2102组合工作。在另一种实施例中,入射反射器2110放置在光学元件托盘2101的外边缘,光学窗口 2102所在的位置。这样可以让光的通道延伸到整个环形光学元件托盘2101的直径的长度,可以实现长焦距的镜片组合方式。用这种组织形式,光学窗口 2102、入射反射器2110、和光学通道可以交替布置在光学元件托盘2101的外边缘。如果成像单元2107a和2107b被合理的放置在光学元件托盘两端相对的位置,光学元件托盘可以只使用一个相机窗口。
[0157]图22显示另一种实施例,该实施例与图20中的实施例相似。不同的是入射反射器被放置在环形光学元件托盘的外边缘,使得每组光学通道可以最大限度地利用光学元件托盘的直径,用于获得更长的焦距。普通的光学窗口还是放置在环形光学元件托盘的外边缘,与光学通道相隔放置。通过旋转环形光学元件托盘可以将出射反射器或者光学窗口与成像单元对齐。光学元件托盘需要两个相机窗口,只使用一个成像单元。
[0158]图23-25显示另外几种实施例。在这几种实施例中光学通道没有通过光学元件托盘的中心,各个光学通道的是完全独立的。图23、24的入射反射器被放置在光学元件托盘的外边缘,这只是为了简化描绘,而不应该被理解为一种局限。入射反射器可以放置在保证各个光学通道互不干扰的任何位置,视各个入射反射器的位置,光学元件托盘需要两个或者更多相机窗口。如果出射反射器和光学窗口都放置在光学元件托盘的外边缘,通过旋转环形光学元件托盘可以将出射反射器或者光学窗口与成像单元对齐,这样光学元件托盘只使用一个成像单元。
[0159]根据以上描述可知,多个光学路径可以共用同一成像元件和同一相机窗口,也可以共用同一成像元件而使用多个相机窗口,或者共用同一相机窗口而使用多个成像元件。替代地,多个光学路径可以使用多个成像元件和多个相机窗口,实现多个光学路径同时成像。换言之,同时可以有多个光学路径通过其各自的相机窗口和成像元件进行成像,以便实现例如立体成像等功能。
[0160]虽然图示中使用光学通道的实施方案都是圆形托盘,但是不应该被理解为一种限制。像光学窗口一样,光学通道同样适用于但是不限于矩形、柱环形或者任何不规则的形状。例如,在柱环形中,托盘的厚度指柱环形的环壁的厚度,光学通道可以位于环壁中,例如平行于环的轴线方向。
[0161 ] 此外,在本公开中,光学入口可以位于托盘的外壁上,并且可以在托盘的外壁外侧布置入射反射器,使得光可以被引入光学入口。当在托盘的外壁外侧布置入射反射器时,不一定需要对准圆形托盘圆心,其可以根据光学通道而具体设置。当光学通道不对准圆心时,入射反射器或出射反射器也不需要对准圆心。
[0162]根据本实用新型的另一种实施例,可以将与上述各种光学元件托盘一样的两个或者多个光学元件托盘组合在一起,使得光线经过第一光学元件托盘和第二光学元件托盘后进入成像单元。可以通过用中间反射器把嵌入两个光学元件托盘的光学通道的第一光学元件托盘的光学出口和第二光学元件托盘的光学入口连接起来,第一光学元件托盘和第二光学元件托盘可以组合得到更长的焦距。
[0163]或者,还可以把第一光学元件托盘的出射反射器与第二光学元件托盘的入射反射器对齐。这样组合带有光学通道的光学元件托盘的优点是,长焦距和短焦距组合可以共用一个入光口和一个成像单元。例如,第一光学元件托盘将光线反射离开相机窗口,相机窗口和成像单元是对齐的。当光线离开第一光学元件托盘后进入第二光学元件托盘后被向成像元件所在的位置反射,第二光学元件托盘的光学出口与成像元件是对齐的。这样,无论是长焦距(使用光学通道)还是短焦距(使用光学窗口),用成像单元与单个相机入口对齐的方法,可以满足两种情况的需要。
[0164]像图2、图5、图7a_7f描绘的一样,多个光学元件托盘的组合可以用滤镜、镜片,镜片组、反射器、光学通道、或者空窗口等组合出各种不同的的光学效果。本领域普通技术人员应该明白,使用各种形状的光学元件托盘、各种组合形式、光学窗口、反射器、光学通道或者成像单元来的组合,都不会背离本实用新型的基本原则和精神。像上述的光学元件托盘一样,光学通道可以安装一个或者多个镜片、滤镜、光学元件来获得期望的焦距。本领域普通技术人员应该明白,各种上述可能的功能的组合,以及各种上述各种光学元件托盘的功能与其他功能的组合,都不会背离本实用新型的基本原则和精神。
[0165]传统上,一个计算机程序由一个有限的计算指令或程序指令序列组成。应明确的是,可编程装置(例如,计算设备)可以接收这样的计算机程序,通过处理计算指令,产生进一步的技术效果。
[0166]可编程装置包括一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器、可编程设备、可编程门阵列、可编程序逻辑阵列、记忆设备、专用集成电路、或类似的可以通过适当的使用或配置来处理计算机程序指令、执行计算机逻辑、计算机数据存储等等。贯穿本公开内容和其他地方,一台电脑可以包含至少一个通用计算机、专用计算机、可编程数据处理装置、处理器、处理器体系结构等等任何及所有合适的组合。
[0167]很明显,一台电脑可以包含计算机可读存储介质,这个介质可能是内部的或外部的,可拆卸和更换,或者固定的。同样地,一台电脑可以包括一个基本输入/输出系统(B1S),固件,操作系统,数据库,或诸如此类可以包含,与之交互,或支持在这里描述的软件和硬件。
[0168]这里要求的系统实施方案并不局限于涉及传统计算机程序的应用程序或运行这些程序的可编程设备。可以设想,例如,这里提出的本实用新型的实施方案可能包括一个光学计算机,量子计算机,模拟计算机等等。
[0169]系统实施方案可以使用任何一个或多个计算机可读媒体的组合。计算机可读介质可能是一个计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是但不限于,例如,电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备,或任何合适的任何上述方式的组合。更具体的计算机可读存储介质的例子(一个非穷尽列表)包括:有一条或多条电线的导电连接,便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM),一个只读存储器(ROM),一个可擦写可编程只读存储器(EPR0M或闪存),光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置、磁存储设备,或任何合适的任何上述方式的组合。在本文中,一个计算机可读存储介质可以是任何有形的介质包括,可以被一个指令执行系统,设备或装置使用或者与之相关的程序。
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