一种成像装置制造方法及图纸

技术编号:14665938 阅读:114 留言:0更新日期:2017-02-17 15:01
本实用新型专利技术公开一种成像装置,其包括两个结构相同的成像系统,每个成像系统就要有一个广角镜头和影像传感器,该广角镜头具有大于180度的视场角,且从物侧开始依次排列有前镜组部件、反射元件和后镜组部件,前镜组部件的光轴依次通过反射元件向后镜组部件弯曲,两个广角镜头所摄取的图像结合在一起获得4π弧度立体角的图像。每个广角镜头包括前镜组部件、独立的反射元件、后镜组部件。这种分离式的结构既可以减小两个镜头从光线入射方向第一片镜片之间的间距又利于组装生产。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种光学成像装置。
技术介绍
:现有的能够摄取4π立体角的图像捕获系统,利用两个广角镜头来实现的。市面上较多见的方案是利用两颗独立的背对背的广角镜头来实现的。此类方案的特点是两个镜头分别和传感器组成模组后,光轴重合,以相反方向组成一个光学系统。由于两个广角镜头所组成的成像系统,其光轴方向的长度,叠加了每个镜头的总长。当镜头的解像力提高或者传感器的尺寸变大时,镜头需要更长的长度。当两个超过180°角的广角镜头结合在一起时,两个广角镜头最大入射角光线之间存在互不重叠部分。以后该“互不重叠部分”被称为“不可成像部分”,无需说明,该“不可成像部分”应尽可能小。显而易见,此类镜头由于光轴方向的长度较长,其“不可成像部分”较大。日本专利申请公开2010-271675和中国专利申请公开103685886A通过光路转折装置来转折光路,可以缩短该互不重叠部分。为了进一步减小该“不可成像部分”,中国专利申请公开103685886A公开了一种共用反射装置和共用主体管部分的成像装置,称为一体式结构。虽然这种技术能够改善成像系统在光轴方向的长度,缩短互不重叠部分,但是其需要将两个广角镜头拼装在一个保持架上,广角镜头的共用反射装置和主体管部分意味着在生产中要同时保证两颗广角镜头的性能,这也就意味着有一颗镜头不良,整个成像装置就会不良,大幅增加了生产中的不良率和不确定性,对于批量生产十分不利。随着传感器技术的提高和图像传输技术的发展,市场对于成像系统的像素要求越来越高。当对应4K高像素的场合时,镜头的不良率会提高,引起成像系统的不良率激增。因此,该技术在对应高像素的场合时存在装配复杂,精度要求高,不良率较高的缺点。另外的一体式结构一旦确定,不可更改,无法根据客户需求调整外观,客制化程度低。一体式结构在光轴方向缩短了长度,但其牺牲的是垂直于光轴的方向。把光轴方向作为Z轴,当对于光路进行转折时,每个镜头的一部分长度转到了X轴和Y轴上。一体式结构共用反射装置,使得转折后的部分同时平行于X轴或者Y轴。显然,其X轴或者Y轴上的长度会增加,即增加垂直于光轴的某个方向的长度,不利于小型化。
技术实现思路
:本专利技术要克服现有技术的上述缺点,提供一种可生产性好、对应高像素的场合时良品率高、外形可更改、客制化程度高的成像装置。本专利技术的一种成像装置,由两个完全相同的第一成像系统和第二成像系统结合组成,两个成像系统有相同的成像结构且互成中心对称;所述的成像结构包括一个超过180°视场角的广角镜头和用于摄取该广角镜头形成的图像的传感器;所述的广角镜头均包括从物侧到像侧排列的前镜组部件、反射元件和后镜组部件,且前镜组部件的光轴通过反射元件的反射面向后镜组部件弯曲;通过将第一成像系统和第二成像系统摄取的图像结合在一起获得立体角为4π的图像,其特征在于:第一成像系统的第一广角镜头和第二成像系统的第二广角镜头有各自独立的保持架、反射元件,所述的保持架通过连接装置结合在一起,使得第一广角镜头的前镜组部件和第二广角镜头的前镜组部件的光轴成一直线且镜头排列方向相互反向,第一广角镜头的后镜组部件和第二广角镜头的后镜组部件的光轴相互平行或成一定角度。进一步,所述的保持架包括用于安装前镜组部件的前管和用于安装后镜组部件的后管,所述的前管与后管的光轴相互垂直;前管与后管之间的连接部内设置有反射元件,连接部上设有平台,所述的平台平行于前管的光轴、并垂直于后管的光轴,平台上开有安装圆孔;用于连接保持架的连接装置包括上述的平台和安装圆孔,还包括设置在前管端部的定位圆孔和设置在后管侧壁上的定位圆柱,保持架的定位圆柱插入另一保持架的定位圆孔内,保持架的平台与另一保持架的平台贴合,使两个保持架上的安装圆孔相会对齐后装入螺钉。更进一步,本专利技术通过调节后镜组部件在保持架中相对位置,实现后焦调节的功能。后镜组部件在保持架中沿着光轴方向前后运动。后镜组部件余保持架不少于一段嵌合关系,后镜组部件外侧有对应保持架相对初始位置的环槽或其他标志性设计。初始位置大致对应后,通过外力调节后镜组部件在保持架中的相对位置,根据实际成像装置效果确认调焦完成,将后镜组部件固定在保持架中。在保持架的外部,有用于承靠的平面基准,用于确定光轴的垂直程度,适用于单独的组装。使用分离式结构,只需要保证单颗广角镜头的性能,两颗良品镜头组合就可以组成一个良品装置。本专利技术可以扩大两个广角镜头之间的距离,并将其中一个围绕前镜组的光轴旋转一定角度。本专利技术的优点:可生产性好,装配简便,良品率高,容易根据客户需求调整外观,客制化程度高,有利于小型化。附图说明增加附图说明背对背系统不可拍摄区域。图1是本专利技术系统结构示意图。图2是广角镜头实例一的MTF示意图。图3是广角镜头实例一的轴向色差示意图。图4是广角镜头实例一的像场弯曲示意图。图5是广角镜头实例一的相对照度示意图。图6是广角镜头实例二的结构示意图图7是广角镜头实例二的场曲和轴向色差示意图图8是广角镜头实例三的结构示意图图9是广角镜头实例三的场曲和轴向色差示意图图10是广角镜头实例的后镜组部件光轴反向180度状态机构示意图图11是广角镜头实例的后镜组部件光轴0度状态示意图图12是广角镜头实例的后镜组部件光轴90度状态示意图图13是广角镜头实例的后镜组部件光轴135度状态示意图图14是广角镜头实例的架体结构示意图图15是广角镜头实例的反射元件示意图图16是广角镜头实例的后镜组部件调焦装置之偏心调节结构示意图图17是广角镜头实例的偏心调节部件机构示意图图18是广角镜头实例的后镜组部件调焦装置之螺纹传动结构示意图具体实施方式下面参照附图进一步说明本专利技术。本专利技术的一种成像装置,如图1所示,由两个完全相同的第一成像系统和第二成像系统结合组成,两个成像系统有相同的成像结构且互成中心对称;所述的成像结构包括一个超过180°视场角的广角镜头和用于摄取该广角镜头形成的图像的传感器。光学系统由第一成像系统A和第二成像系统B组成,每个成像系统使用了8片镜片。第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8在第一成像系统A和第二成像系统B中分别对应第一透镜LA1、第二透镜LA2、第三透镜LA3、第四透镜LA4、第五透镜LA5、第六透镜LA6、第七透镜LA7、第八透镜LA8和第一透镜LB1、第二透镜LB2、第三透镜LB3、第四透镜LB4、第五透镜LB5、第六透镜LB6、第七透镜LB7、第八透镜LB8。前镜组由沿着第一光轴设置的第一透镜L1和第二透镜L2组成,第一透镜和第二透镜都为具有负焦距的弯月形透镜,并且满足:Nd>1.7,Vd>35,其中第二透镜L2靠近像侧。后镜组由沿着第二光轴设置的玻璃弯月形第三透镜L3、由胶合的玻璃双凹第四透镜L4和玻璃双凸第五透镜L5、由玻璃双凸第六透镜L6、由胶合的玻璃玻璃双凹第七透镜L7和玻璃双凸第八透镜L8组成。其中第八透镜L8靠近像侧;孔径光阑位于第三透镜LA3与第四透镜LA4之间;第三透镜L3的焦距为正,并且满足:Nd>1.7;第四透镜L4的焦距为负,并且满足:Nd>1.7;第五透镜L5的焦距为正,并且满足:Nd>1.7;第六透镜L6的焦距为正,并且满足:Vd&g本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种成像装置,由两个完全相同的第一成像系统和第二成像系统结合组成,两个成像系统有相同的成像结构且互成中心对称;所述的成像结构包括一个超过180°视场角的广角镜头和用于摄取该广角镜头形成的图像的传感器;所述的广角镜头均包括从物侧到像侧排列的前镜组部件、反射元件和后镜组部件,且前镜组部件的光轴通过反射元件的反射面向后镜组部件弯曲;通过将第一成像系统和第二成像系统摄取的图像结合在一起获得立体角为4π的图像,其特征在于:第一成像系统的第一广角镜头和第二成像系统的第二广角镜头有各自独立的保持架、反射元件,所述的保持架通过连接装置结合在一起,使得第一广角镜头的前镜组部件和第二广角镜头的前镜组部件的光轴成一直线且镜头排列方向相互反向,第一广角镜头的后镜组部件和第二广角镜头的后镜组部件的光轴相互平行或成一定角度。

【技术特征摘要】
1.一种成像装置,由两个完全相同的第一成像系统和第二成像系统结合组成,两个成像系统有相同的成像结构且互成中心对称;所述的成像结构包括一个超过180°视场角的广角镜头和用于摄取该广角镜头形成的图像的传感器;所述的广角镜头均包括从物侧到像侧排列的前镜组部件、反射元件和后镜组部件,且前镜组部件的光轴通过反射元件的反射面向后镜组部件弯曲;通过将第一成像系统和第二成像系统摄取的图像结合在一起获得立体角为4π的图像,其特征在于:第一成像系统的第一广角镜头和第二成像系统的第二广角镜头有各自独立的保持架、反射元件,所述的保持架通过连接装置结合在一起,使得第一广角镜头的前镜组部件和第二广角镜头的前镜组部件的光轴成一直线且镜头排列方向相互反向,第一广角镜头的后镜组部件和第二广角镜头的后镜组部件的光轴相互平行或成一定角度。2.如权利要求1所述的成像装置,其特征在于:所述的保持架包括用于安装前镜组部件的前管和用于安装后镜组部件的后管,所述的前管与后管的光轴相互垂直;前管与后管之间的连接部内设置有反射元件,连接部上设有平台,所述的平台平行于前管的光轴、并垂直于后管的光轴,平台上开有安装圆孔;用于连接保持架的连接装置包括上述的平台和安装圆孔,还包括设置在前管端部的定位圆孔和设置在后管侧壁上的定位圆柱,保持架的定位圆柱插入另一保持架的定位圆孔内,保持架的平台与另一保持架的平台贴合,使两个保持架上的安装圆孔相会对齐后装入螺钉。3.如权利要求2所述的成像装置,其特征在于:通过调节后镜组部件在保持架中的相对位置,实现后焦调节的功能;后镜组部...

【专利技术属性】
技术研发人员:盛亚茗李斌镏张云涛陈三忠
申请(专利权)人:嘉兴中润光学科技有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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