专利名称：大屏幕大偏角图像采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能够对超大屏幕可见光或近红外光进行大角度投影 成像的大屏幕大偏角图像采集装置。
背景技术：
现有投影成像光学系统一般视场较小，屏幕与投影或摄影成像镜头距离
较远，对于较大视场-6 0度 +6 O度视场，现有光学专利镜头采用的是广 角鱼眼镜头，此种镜头存在着如下问题结构复杂，镜头片数多，成像质量
存在很大畸变，即使修正了畸变，由于成像光线偏转很大，也会影响进一步
使用芯片探测接收。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种大屏幕大偏角图像采集装置，以解决现 有投影成像光学系统视场较小，镜头片数多，结构复杂，对于较大视场，近 距离大偏角，存在较大畸变，影响成像质量，难以进行数据采集后定位这一难题。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案采用了一种大屏幕大偏角图 像采集装置，该装置由反射式图像采集广角镜头、广角镜头前镜头轴线一旁 反射光路的半孔径上设置的成像透光屏、成像透光屏的背面与成像透光屏正 对设置的图像数据采集设备构成，其中，反射式图像采集广角镜头由沿镜头 轴线设置的前端的广角镜片、中间的聚光凸透镜片和后端的凹透镜片构成，后端的凹透镜片的后镜面为凸面，在该凸面上的光阑面上设有反射镜。 所述的反射镜是通过镀膜或胶合的方式设置的。
所述的广角镜片、聚光凸透镜片及凹透镜片的镜片材料折射率依次减小。
所述的聚光凸透镜和凹透镜的相邻镜面的曲率相同且相互吻合贴合。
所述的聚光凸透镜和凹透镜的相邻镜面之间相互用光学透明胶胶粘在一起。
本实用新型的大偏转角图像采集装置，对超大屏幕可见光或近红外光进 行大角度投影成像，也可对近距显示器进行光学成像，可外接手机摄像头或 其他光学系统进行数据采集，成像质量很好，大角度畸变得到很好修正，可
对100英寸大屏幕进行数据采集，能广泛应用于教学、科研、计算机屏幕拍
摄和数据采集定位。使用一片反射镜或反射膜层折转光路，它不但降低了畸 变，而且使光路能实现大偏角投放。本实用新型的成像光学系统视场很大，
对于较大视场，近距离大偏角，存在的较大畸变进行了很好的修正；而且由 于偏角很大，不会影响观众观看，二次成像后，方便芯片进行数据采集。本 实用新型设计结构简单，使用三片普通球面镜，三种低折射率材料，加工成 本很低。
本实用新型解决了现有投影成像光学系统视场较小，镜头片数多，结构 复杂，对于较大视场，近距离大偏角，存在较大畸变，影响成像质量，难以 进行数据采集后定位这一难题。本实用新型可对近距、大偏角屏幕进行投影 成像，也可对近距显示器进行光学成像，可外接手机摄像头或其他光学系统， 可对100英寸大屏幕进行数据采集，能广泛应用于教学、科研、计算机屏幕 拍摄和数据采集定位。本实用新型对近距、大屏幕超大偏角进行投影成像，或近距显示器进行 光学成像，可外接手机摄像头或其他光学系统进行数据采集及光点定位。使 用一片反射镜(或镀反射膜层)作为光阑进行折转光路，使用了二次成像实 现芯片数据采集定位。它不但降低了畸变，而且使光路能实现大偏角投放。 这种成像光学系统视场很大，达到近l 6 Q视场角。对于超大视场，近距离 大偏角，存在的较大畸变进行了很好的修正。而且由于偏角很大，不会影响 观众观看，将屏幕光信号先投影在一胶片或毛玻璃屏上，再使用了二次成像 实现芯片数据采集定位。
图1为本实用新型装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的大屏幕大偏角图像采集装置，由反射式图像 采集广角镜头1、广角镜头1前镜头轴线一旁反射光路的半孔径上设置的成像
透光屏2、成像透光屏2的背面与成像透光屏正对设置的图像数据采集设备构 成，其中，反射式图像采集广角镜头由沿镜头轴线设置的前端的广角镜片3、 中间的聚光凸透镜片4和后端的凹透镜片5构成，后端的凹透镜片5的后镜 面为凸面7，在该凸面7上的光阑面上设有反射镜8。反射镜是通过镀膜或胶 合的方式设置的，广角镜片、聚光凸透镜片4及凹透镜片5的镜片材料折射 率依次减小，聚光凸透镜和凹透镜的相邻镜面的曲率相同且相互吻合贴合， 聚光凸透镜和凹透镜的相邻镜面之间相互用光学透明胶胶粘在一起。
广角镜片3使用一片曲率方向相同广角光线收集凸透镜其中第一面曲率 小于第二面曲率，聚光凸透镜和凹透镜是一个光线汇聚凸透镜和一个凹透镜，组成的胶合镜头，凹透镜片5的后镜面为凸面7，在该凸面7上的光阑面上设 有反射镜8，其作为孔径光阑对光路进行折转，它不仅阔大了视场，而且改善 了场曲、矫正了畸变；使用了二次成像实现数据用芯片进行采集后定位。起 到偏转光路，实现横向土6 8度，纵向0度 +7 8度视场。
广角镜片3的前后表面可用非球面，成像质量会更好。将凹透镜片5后加 三片球面镜，反射镜8换为透射光阑，将折反改为透射，形成六片镜头，也可实 现此功能,只是长度会增加。另外可将低折射材料改为高折射材料，成像质量 会提高，但成本会增加。如果在第一面镜头后加一片或两片镜头,进一步提高 像质,可用与数码像机进行数据采集。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术 方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技
术人员应当理解依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离
本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型 的权利要求范围当中。
权利要求1、一种大屏幕大偏角图像采集装置，其特征在于该装置由反射式图像采集广角镜头、广角镜头前镜头轴线一旁反射光路的半孔径上设置的成像透光屏、成像透光屏的背面与成像透光屏正对设置的图像数据采集设备构成，其中，反射式图像采集广角镜头由沿镜头轴线设置的前端的广角镜片、中间的聚光凸透镜片和后端的凹透镜片构成，后端的凹透镜片的后镜面为凸面，在该凸面上的光阑面上设有反射镜。
2、 根据权利要求l所述的大屏幕大偏角图像采集装置，其特征在于所 述的反射镜是通过镀膜或胶合的方式设置的。
3、 根据权利要求l所述的大屏幕大偏角图像采集装置，其特征在于所 述的广角镜片、聚光凸透镜片及凹透镜片的镜片材料折射率依次减小。
4、 根据权利要求1—3中任一条所述的大屏幕大偏角图像采集装置，其特征在于所述的聚光凸透镜和凹透镜的相邻镜面的曲率相同且相互吻合贴 合。
5、 根据权利要求3所述的大屏幕大偏角图像采集装置，其特征在于所 述的聚光凸透镜和凹透镜的相邻镜面之间相互用光学透明胶胶粘在一起。
专利摘要本实用新型公开了一种大屏幕大偏角图像采集装置，该装置由反射式图像采集广角镜头、广角镜头前镜头轴线一旁反射光路的半孔径上设置的成像透光屏、成像透光屏的背面与成像透光屏正对设置的图像数据采集设备构成，其中，反射式图像采集广角镜头由沿镜头轴线设置的前端的广角镜片、中间的聚光凸透镜片和后端的凹透镜片构成，后端的凹透镜片的后镜面为凸面，在该凸面上的光阑面上设有反射镜。本实用新型解决了现有投影成像光学系统视场较小，镜头片数多，结构复杂，对于较大视场，近距离大偏角，存在较大畸变，影响成像质量，难以进行数据采集后定位这一难题。
文档编号G02B1/10GK201327544SQ20082017946
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月3日 优先权日2007年12月3日
发明者胥尤欣 申请人:中国空空导弹研究院