一种环视360度全景高清成像系统的制作方法

文档序号:15148277发布日期:2018-08-10 20:43阅读:431来源:国知局

本申请涉及一种光学系统,特别是涉及一种环视360度全景高清成像系统。



背景技术:

随着目前AR/VR技术的全面推进,图像拼接条件的日益发展成熟,相应的光学成像系统需求也随之需求越来越大;同时伴随着安防、车载、智能家居等可用领域的市场井喷;全景环视系统受到市场的全面追捧;因此开发一款全景环视360度的光学成像系统就显得尤为重要;

目前大多数厂家推出的所谓全景镜头,其视场角基本在180°,无法兼容因图像拼接二需要裁剪的边缘区域,如裁剪,那么视场角就相应达不到180°环视需求;如系统本身视场角就大于180,就可留出图像裁剪空间;出于上述考虑,本实用新型特意设计出一种环视360度全景高清成像系统,视场角最大可达210°



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种高像素光学系统,以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

本申请实施例公开一种环视360度全景高清成像系统,沿光轴方向从物面一侧至像面一侧依次设置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、孔径光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜和物面;所述第一透镜为弯月型负透镜,所述第二透镜为双凹型负透镜,所述第三、第五和第六透镜为双凸型正透镜,所述第四透镜为弯月型正透镜。

优选的,所述第四透镜和第五透镜采用光敏胶和光学恒温烘烤方式胶合成第一胶合透镜。

进一步的,所述胶合透镜光焦度为正。

进一步的,所述第一透镜与第二透镜之间的光学间隔为2.57mm;所述第二透镜与第三透镜之间的光学间隔为1.25mm;所述第三透镜与孔径光阑之间的光学间隔为3.55mm;所述孔径光阑与第一胶合胶合透镜之间的光学间隔为0.1mm;所述第一胶合透镜与第六透镜之间的光学间隔为0.75m。

优选的,所述光学系统满足:

第一透镜:10≤R1≤12 3≤R2≤4 0.8≤D≤1.0,-7≤f≤-6;

第二透镜:-40≤R1≤-38 2≤R2≤3 0.5≤D≤0.7,-4≤f≤-3;

第三透镜:22≤R1≤24 -24≤R2≤-22 2.2≤D≤2.4,12≤f≤13;

第四透镜:5≤R1≤7 2≤R2≤3 2.5≤D≤2.7,12≤f≤13;

第五透镜:2≤R1≤3 -8≤R2≤-7 1.0≤D≤1.2,85≤f≤88;

第六透镜:5≤R1≤6 -33≤R2≤-34 1.0≤D≤1.2,6≤f≤7;

其中:R1、R2为透镜两面的曲率半径值、D为透镜的中心厚度值、f为透镜的光学焦距。

优选的,所述孔径光阑的大小满足:

其中:D为光阑大小,F为光学系统的相对孔径值,f为系统的焦距值。

优选的,第一透镜和第四透镜的定心磨边系数大于0.3。

与现有技术相比,本申请的一种环视360度全景高清成像系统通过透镜的合理分配,实现全视场角度210°、像素5megapixels、IR correction、1/2.7”-CCD/CMOS等功能。同时光学透镜采用常规牌号,易于选材加工。该系统可广泛用于AR/VR、图像拼接、安防、智能家居等领域。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例中环视360度全景高清成像系统示意图

图2为本实用新型具体实施例中环视360度全景高清成像系统的光学像差示意图

图3为本实用新型具体实施例中环视360度全景高清成像系统场曲及畸变示意图

图4为本实用新型具体实施例中环视360度全景高清成像系统相对照度示意图

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

结合图1所示一种环视360度全景高清成像系统,沿光轴方向从物面一侧至像面一侧依次设置有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、孔径光阑7、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和物面8;第一透镜1为弯月型负透镜,第二透镜2为双凹型负透镜,第三3、第五5和第六透镜6为双凸型正透镜,第四透镜4为弯月型正透镜。

优选的,第四透镜4和第五透镜5采用光敏胶和光学恒温烘烤方式胶合成第一胶合透镜。

进一步的,胶合透镜光焦度为正。

进一步的,第一透镜1与第二透镜2之间的光学间隔为2.57mm;第二透镜2与第三透镜3之间的光学间隔为1.25mm;第三透镜3与孔径光阑7之间的光学间隔为3.55mm;孔径光阑7与第一胶合胶合透镜之间的光学间隔为0.1mm;第一胶合透镜与第六透镜6之间的光学间隔为0.75m。

优选的,光学系统满足:

第一透镜:10≤R1≤12 3≤R2≤4 0.8≤D≤1.0,-7≤f≤-6;

第二透镜:-40≤R1≤-38 2≤R2≤3 0.5≤D≤0.7,-4≤f≤-3;

第三透镜:22≤R1≤24 -24≤R2≤-22 2.2≤D≤2.4,12≤f≤13;

第四透镜:5≤R1≤7 2≤R2≤3 2.5≤D≤2.7,12≤f≤13;

第五透镜:2≤R1≤3 -8≤R2≤-7 1.0≤D≤1.2,85≤f≤88;

第六透镜:5≤R1≤6 -33≤R2≤-34 1.0≤D≤1.2,6≤f≤7;

其中:R1、R2为透镜两面的曲率半径值、D为透镜的中心厚度值、f为透镜的光学焦距。

优选的,孔径光阑的大小满足:

其中:D为光阑大小,F为光学系统的相对孔径值,f为系统的焦距值。

优选的,第一透镜1和第四透镜4的定心磨边系数大于0.3。

图2、图3和图4所示为本实用新型具体实施例中高像素光学系统光学像差示意图、场曲及畸变示意图和相对照度示意图。

在该技术方案中:所谓定心系数,是指在光学透镜冷加工的磨边工序,如定心系数偏小,则在磨边过程中会导致透镜圆度下降,甚至出现椭圆形,最终使得透镜不符合工艺要求,无法使用;由于第一透镜和第四透镜为弯月型透镜,会存在在定心难加工的问题,因此第一透镜和第四透镜的定心磨边系数大于0.3,可以起到易于加工的作用。

综上所述,与现有技术相比,本申请的一种环视360度全景高清成像系统通过透镜的合理分配,实现全视场角度210°、像素5megapixels、IR correction、1/2.7”-CCD/CMOS等功能。同时光学透镜采用常规牌号,易于选材加工。该系统可广泛用于AR/VR、图像拼接、安防、智能家居等领域。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

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