360°全景超清攝像鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及全景攝像鏡頭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于安全、監(jiān)控等電子 設(shè)備系統(tǒng)的具有360°無死角全景拍攝、高影像質(zhì)量、低光性能的緊湊型攝像鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 能具有視角180± 10度的鏡頭被稱為魚眼鏡頭。魚眼鏡頭通常用于安防及監(jiān)控 性質(zhì)的應(yīng)用設(shè)備，此類型的應(yīng)用設(shè)備包括全景無盲區(qū)高清攝像機(jī)、車載內(nèi)外監(jiān)控等。隨著 360°全景超清晰鏡頭的需求越來越大，魚眼鏡頭逐漸出現(xiàn)如600萬、800萬、1200萬、1400 萬等超高像素的像質(zhì)，拍攝視角方面也通過將兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)高精度組合在一起，實現(xiàn) 360°全球型無死角的拍攝。全景圖像可以通過保存兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)各自拍攝的兩張視 角大于180°的圖像，并利用FPGA進(jìn)行合成，最終得到360°全景圖像，另外，通過對重合部 分的處理，也可以作成無縫的全景圖像。
[0003] 現(xiàn)有360°全景超清晰鏡頭具有拼接鏡頭數(shù)量多、通光量小、外型體積大等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的針對現(xiàn)有360°全景超清晰鏡頭具有拼接鏡頭數(shù)量多、通光量 小、外型體積大等缺點，提供一種360°全景超清攝像鏡頭，它包含兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)，其 分別從兩個半球物空間接收來自兩個對稱物空間的光線，并分別在各自成像平面上形成影 像，360°全景超清攝像鏡頭和成像平面用于安防、監(jiān)控系統(tǒng)，并通過其全景拍攝、高影像質(zhì) 量、良好的低光性能及外型體積小實現(xiàn)效益和銷售優(yōu)勢。
[0005] 本實用新型是采用以下技術(shù)方案：360°全景超清攝像鏡頭，由兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng) 組成，其特征在于：每組魚眼光學(xué)系統(tǒng)由第一透鏡元件、第二透鏡元件、第三透鏡元件、等腰 直角反射棱鏡、第一膠合元件組、第二膠合元件組、雙濾光片IR-⑶T和成像平面組成，其中 兩個等腰直角反射棱鏡沿斜邊膠合成正方體膠合棱鏡，且兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的各元件沿膠 合棱鏡對稱放置，即兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的第一透鏡元件、第二透鏡元件、第三透鏡元件沿膠 合棱鏡上下或左右對稱放置，兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的第一膠合元件組、第二膠合元件組、雙濾 光片IR-CUT和成像平面沿膠合棱鏡左右或上下對稱放置，通過膠合棱鏡的反射使射入兩 組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的光線分別經(jīng)過90度折疊后進(jìn)入各自攝像元件。
[0006] 所述的每組魚眼光學(xué)系統(tǒng)由第一透鏡元件、第二透鏡元件、第三透鏡元件、等腰直 角反射棱鏡、第一膠合元件組、第二膠合元件組、雙濾光片IR-CUT和成像平面組成，其中第 一透鏡元件的對物面為凸面，另一影像面為凹面，第二透鏡元件位于第一透鏡元件的影像 面?zhèn)?，且第二透鏡元件的對物面為凹面，影像面亦為凹面，第三透鏡元件設(shè)置在第二透鏡元 件的影像面?zhèn)?，對物面和影像面均為非球面，等腰直角反射棱鏡設(shè)置在第三透鏡元件的影 像面?zhèn)?，對物面為一直角邊平面，影像面為另一直角邊平面，工作反射面為斜邊平面，第?膠合元件組設(shè)置在等腰直角反射棱鏡的影像面?zhèn)?，第一膠合元件組由第一透鏡I和第二透 鏡I組成，第一透鏡I設(shè)置在第二透鏡I的對物面?zhèn)龋谝荒z合元件組的對物面為第一透 鏡I的對物面為凸面，影像面為第二透鏡的影像面亦為凸面，第二膠合元件組設(shè)置在膠合 元件組的影像面?zhèn)?，第二膠合元件組包括第一透鏡II和第二透鏡II，第一透鏡II設(shè)置在第 二透鏡的對物面?zhèn)龋诙z合元件組的對物面為第一透鏡II的對物面為凸面，影像面為第 二透鏡II的影像面亦為凸面，雙濾光片IR-CUT設(shè)置在第二膠合元件組的影像面?zhèn)?，且雙濾 光片IR-CUT的對物面和影像面均為平面，成像平面設(shè)置在雙濾光片IR-CUT的影像面?zhèn)取?br>[0007] 所述膠合棱鏡的光學(xué)中心位于水平光軸與垂直光軸的交點O處。
[0008] 所述兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的第一透鏡元件、第二透鏡元件和第三透鏡元件，六個元 件同軸對齊于垂直光軸上，且關(guān)于水平光軸對稱；第一膠合元件組、第二膠合元件組、雙濾 光片IR-CUT和成像平面，八個元件同軸對齊于水平光軸上，且關(guān)于垂直光軸對稱。
[0009] 所述兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的第一透鏡元件、第二透鏡元件和第三透鏡元件，六個元 件同軸對齊于水平光軸上，且關(guān)于垂直光軸對稱；第一膠合元件組、第二膠合元件組、雙濾 光片IR-CUT和成像平面，八個元件同軸對齊于垂直光軸上，且關(guān)于水平光軸對稱。
[0010] 所述每組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的第三透鏡元件、第一膠合元件組和第二膠合元件組均具 有正光焦距。
[0011] 所述每組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長TTL和焦距L的比值范圍為：16〈TTL/f/20。
[0012] 所述兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的第一透鏡元件的兩個對物面之間的距離范圍為 20mm-25mm 〇
[0013] 所述每組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的第一透鏡元件，當(dāng)接收588nm波長光源時，折射率低于 1. 70〇
[0014] 所述的第三透鏡元件，當(dāng)接收588nm波長光源時，折射率低于1. 50。
[0015] 所述的第一透鏡元件的阿貝數(shù)高于第三透鏡元件的阿貝數(shù)。
[0016] 所述的第二透鏡元件的阿貝數(shù)高于第一透鏡元件的阿貝數(shù)。
[0017] 本實用新型具有以下有益效果：它包含兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)，12個光學(xué)元件，其分 別從兩個半球物空間接收來自兩個對稱物空間的光線，并分別在各自成像平面上形成影 像，360°全景超清攝像鏡頭和成像平面用于安防、監(jiān)控系統(tǒng)，并通過其全景拍攝、高影像質(zhì) 量、良好的低光性能及外型體積小實現(xiàn)效益和銷售優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的描述。
[0020] 如圖1所示，本實用新型由兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)組成，其特征在于：每組魚眼光學(xué)系 統(tǒng)由第一透鏡元件1、第二透鏡元件2、第三透鏡元件3、等腰直角反射棱鏡4、第一膠合元件 組5、第二膠合元件組6、雙濾光片IR-⑶17和成像平面8組成，其中兩個等腰直角反射棱鏡 4沿斜邊膠合成正方體的膠合棱鏡，且兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的各元件沿膠合棱鏡對稱放置， 即兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的第一透鏡元件1、第二透鏡元件2、第三透鏡元件3沿膠合棱鏡上下 (也可以左右）對稱放置，兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的第一膠合元件組5、第二膠合元件組6、雙濾 光片IR-CUI7和成像平面8沿膠合棱鏡左右（也可以上下）對稱放置，通過膠合棱鏡的反 射使射入兩組魚眼光學(xué)系統(tǒng)的光線分別經(jīng)過90度折疊后進(jìn)入各自攝像元件。
[0021] 所述的每組魚眼光學(xué)系統(tǒng)由第一透鏡元件1、第二透鏡元件2、第三透鏡元件3、等 腰直角反射棱鏡4、第一膠合元件組5、第二膠合元件組6、雙濾光片IR-⑶17和成像平面8 組成，其中第一透鏡元件1的對物面為凸面，另一影像面為凹面，第二透鏡元件2位于第一 透鏡元件1的影像面?zhèn)?，且第二透鏡元件2的對物面為凹面，影像面亦為凹面，第三透鏡元 件3設(shè)置在第二透鏡元件2的影像面?zhèn)?，對物面和影像面均為非球面，等腰直角反射棱鏡 4設(shè)置在第三透鏡元件3的影像面?zhèn)?，對物面為一直角邊平面，影像面為另一直角邊平面?工作反射面為斜邊平面，第一膠合元件組5設(shè)置在等腰直角反射棱鏡4的影像面?zhèn)龋谝?膠合兀件組5由第一透鏡I 5-1和第二透鏡I 5-2組成，第一透鏡I 5-1設(shè)置在第二透鏡 I5-2的對物面?zhèn)龋谝荒z合元件組5的對物面為第一透鏡I5-1的對物面為凸面，影像 面為第二透鏡I 5-2的影像面亦為凸面，第二膠合元件組6設(shè)置在膠合元件組5的影像面 側(cè)，第二膠合元件組6包括第一透鏡II 6-1和第二透鏡II 6-2,第一透鏡II 6-1設(shè)置在第二 透鏡II 6-2的對物面?zhèn)?，第二膠合元件組6的對物面為第一透鏡II 6-1的對物面為凸面，影 像面為第二透鏡II 6-2的影像面亦為