广角拍摄设备和光学器件制造技术

一种广角拍摄设备，包括：凸面结构，其反射来自于外面的光；凹面结构，其具有第一偏振器件，让来自于外面的光透射并反射被凸面结构反射的光。所述凹面结构位于凹面结构前面。该设备还包括第二偏振器件，其让被凹面结构反射的光透射并遮蔽透过凹面结构的直接光束。第二偏振器件位于凹面结构所反射的光聚集到的部分。该设备还包括图像拍摄器件，其接收透过第二偏振器件的光并拍摄图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于拍摄广角图像的广角拍摄设备和构成拍摄设备的光学器件。更具体地说，它涉及用于内置在车辆、门电话等中用于检查安全状况的广角拍摄设备等。
技术介绍
图1是用于解释过去的广角拍摄设备的示图。过去的广角拍摄设备51具有圆锥反射镜52和照相机单元(camera unit)53。照相机单元53具有用于将光聚焦到焦点的针孔和二维图像传感器55。设备51还有照相机处理单元56和转换处理单元57，其用于处理在图像传感器55拍摄的图像数据。在过去的广角拍摄设备51中，照相机单元53的图像传感器55接收被反射镜52反射的光L，以拍摄图像。因此，图像传感器55拍摄半圆形图像58。照相机处理单元56接收并处理来自于图像传感器55的图像数据，以传输半圆形图像58的数据。转换处理单元57基于半圆形图像的圆心对半圆形图像58的数据到矩形图像59的数据进行坐标转换，从而可以使它的角度测量和离圆心的距离与矩形图像一致。这样可以从半圆形图像转换成矩形图像。另外，在日本专利申请公布No.2003-163819中提出通过组合多个反射镜能够拍摄广角图像的广角拍摄设备。
技术实现思路
通常，二维图像传感器具有矩形图像拍摄范围。但是，上述二维图像传感器使用圆锥反射镜拍摄半圆形图像。这使得没有利用任何感光元件，由此降低使用效率，以降低其感光度。在对半圆形图像到矩形图像的数据进行坐标转换时，接近半圆形图像圆心的部分转换成较小的图像，从而可以看见粗图像。因此，所转换的矩形图像通过降低其远离圆心部分的清晰度完全平衡，以使远离圆心的部分与靠近圆心的部分的粗糙度协调一致。因此，在这种使用圆锥反射镜的过去的广角拍摄设备中，期望提高图像的清晰度。过去的广角拍摄设备包括转换处理单元，从而造成其成本增加。通过组合多个反射镜而能够拍摄广角图像的过去的广角拍摄设备，在拍摄图像时如果直接光束入射到二维图像传感器，可见性较差。因此，它还具有遮光板，从而造成许多盲点。需要提供用于拍摄广角图像并且没有用于拍摄图像的转换处理的简单结构的广角拍摄设备、和构成该拍摄设备的光学器件。根据本专利技术的一个实施例，提供一种广角拍摄设备。该设备具有凸面结构，其反射来自于外面的光。该设备还具有凹面结构，包括第一偏振器件，其让来自于外面的光透射并反射被凸面结构反射的光。凹面结构位于凸面结构前面。该设备还具有第二偏振器件，其让被凹面结构反射的光透射并遮蔽透过凹面结构的直接光束。第二偏振器件位于聚集被凹面结构所反射的光的光入射部分。该设备还具有接收透过第二偏振器件光并拍摄图像的图像拍摄器件。根据本专利技术另一方面，提供一种光学器件。光学器件具有凸面结构，其反射来自于外面的光。光学器件还具有凹面结构，具有第一偏振器件，其让来自于外面的光透射并反射被凸面结构所反射的光。凹面结构位于凸面结构前面。光学器件还具有第二偏振器件，其让被凹面结构所反射的光透射并遮蔽透过凹面结构的直接光束。第二偏振器件位于会聚被凹面结构所反射的光的部分。根据本专利技术的实施例，在广角拍摄设备和构成该拍摄设备的光学器件中，来自于外面的光透过凹面结构并入射到凸面结构。入射到凸面结构的光朝凹面结构反射。然后，凹面结构朝第二偏振器件反射从凸面结构入射的光。第二偏振器件透射被凸面结构和凹面结构反射的光，以形成入射到图像拍摄器件的光。第二偏振器件还遮蔽透过凹面结构的直接光束。因此，根据本专利技术广角拍摄设备的实施例，该设备广泛地接收在其凸面和凹面的光，从而图像拍摄器件可以拍摄矩形图像，因此，省略其畸变校正功能。这样允许去除具有畸变校正功能的转换处理单元，从而降低其生产成本。另外，根据本专利技术广角拍摄设备的实施例，可以利用任何感光元件，从而使图像拍摄器件中的像素使用效率更高，以允许获得具有高分辨率的图像。另外，凹面结构透射来自于外面的光，从而不形成盲点。根据本专利技术的光学器件的实施例，通过利用凸面和凹面结构的反射和偏振，以广泛地接收入射光，光学器件可以由反射镜和偏振膜构成。这样可以实现具有简单结构的光学器件，从而减小其尺寸和降低其生产成本。本说明书的结论部分具体指出并直接要求本专利技术的主题。但是，本领域的技术人员通过结合附图阅读说明书的其余部分，最能理解本专利技术的结构和操作方法，以及其其它的优点和目的，其中相似的附图标记指的是相似的元件。附图说明图1是表示相关技术的广角拍摄设备的结构的图；图2A是根据本专利技术广角拍摄设备的第一实施例的透视图，用于表示其结构；图2B是其平面图；图2C是沿图2B所示的2C-2C剖面线的剖面图；图3是表示涉及光的电场和磁场的传播状态的图；图4A是根据本专利技术的广角拍摄设备的第一实施例的平面图，用于表示其重要部分的结构和操作；图4B是表示在偏振状态的转换处理的示意图；图5A-5F各表示1/4波长延迟片的操作原理图；图6是表示用于广角拍摄设备实施例的控制系统示例的框图；图7是表示入射角和光路之间关系的图；图8A是表示水平方向像差校正原理的图；图8B是表示垂直方向像差校正原理的图；图9A是根据本专利技术广角拍摄设备第二实施例的平面图，用于表示其结构；图9B是表示在偏振状态的转换处理的图； 图10A是根据本专利技术广角拍摄设备第三实施例的透视图，用于表示其结构；图10B是其平面图；图10C是沿图10B所示的剖面线10C-10C的剖面图；图11A是根据本专利技术广角拍摄设备第一实施例的具体示例的剖面图；图11B是沿图11A所示的剖面线11B-11B的剖面图；图12A是根据本专利技术广角拍摄设备第一实施例的另一示例的剖面图，用于表示其结构；图12B是沿图12A所示的剖面线12B-12B的剖面图；图13是表示应用根据本专利技术的广角拍摄设备实施例的应用示例的图；和图14是表示应用根据本专利技术的广角拍摄设备实施例的另一应用示例的图。具体实施例方式下面根据附图描述本专利技术的广角拍摄设备和光学器件的优选实施例。图2A-2C表示根据本专利技术第一实施例的广角拍摄设备1a的结构。图2A是广角拍摄设备1a的透射图。图2B是其平面图。图2C是沿图2B所示的剖面线2C-2C的剖面图。应该指出，广角拍摄设备的光学器件如图2A-2C的图形所示。广角拍摄设备1a具有光学器件2a和照相机单元3a。首先，在下面描述光学器件2a的结构。光学器件2a具有中空结构，例如，其中围墙形的反射凸面结构5作为凸面结构设置在其内部，即，在照相机单元3a这侧，而围墙形透射和反射凹面结构4作为凹面结构设置在其外面。这些围墙形反射凸面结构5和围墙形透射与反射凹面结构4分别具有水平曲率，但是，没有垂直曲率，从而向上直立。在下文中，这种结构称为“围墙形”部件。表面结构4的前内表面形成为凹面。其紧挨着凹前内表面的左端和右端的内表面分别形成平面。由反射型线偏振膜和λ/4延迟膜组成的第一偏振膜6(后面将描述)作为第一偏振装置位于表面结构4的整个内表面，从而表面结构4的前内表面可以形成为反射凹面7。围墙形反射凸面结构5与表面4的内表面相对。表面结构5的外表面形成反射凸面8。例如，反射凸面8构成反射镜。反射凸面8具有凸形的弯曲形式，其左端和右端的结构分别在光学器件2a的侧端朝外伸展并侧面相对，围绕其中心的部分面对前面。反射凸面8朝表面结构4的反射凹面7反射透过表面结构4的光。在光学器件2a中，光入射部分9设置在表面结构5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种广角拍摄设备，其包括：一凸面结构，其反射来自于外面的光；一凹面结构，其具有一第一偏振装置，用于让所述来自于外面的光透射，并反射被所述凸面结构反射的光，该凹面结构位于所述凸面结构前面；一第二偏振装置，其用于让被所述 凹面结构反射的光透射，并遮蔽透过所述凹面结构的直接光束，该第二偏振装置位于一光入射部分，所述凹面结构所反射的光聚集到该光入射部分；和一图像拍摄装置，其用于接收透过所述第二偏振装置的光，并拍摄图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大河原义昭，高桑秀美，关弘晃，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]