全景成像系统和电子设备技术方案

本申请实施例公开了全景成像系统和电子设备，该全景成像系统包括两组鱼眼镜头，每组鱼眼镜头包括前镜组、等腰直角反射棱镜、光阑元件和后镜组，两个等腰直角反射棱镜的反射面相胶合形成胶合棱镜；前镜组包括物侧面为凸面且像侧面为凹面的第一负透镜、物侧面为凸面且像侧面为凹面的第二负透镜、物侧面和像侧面均为凹面的第三负透镜以及物侧面为凹面且像侧面为凸面的第四正透镜；后镜组包括物侧面和像侧面均为凸面的第五胶合透镜以及物侧面为凸面且像侧面为平面的第六胶合透镜。该全景成像系统具有减小的体积。

【技术实现步骤摘要】
全景成像系统和电子设备
本申请实施例涉及光学领域，具体涉及光学成像系统
，尤其涉及全景成像系统和电子设备。
技术介绍
随着图像传感器和数字图像处理技术的发展，如何获取具有尽量大的视场角的目标图像成为人们关注的焦点，从而使得全景成像系统应运而生。全景成像(PanoramicImage，PI)系统是一种超半球成像系统，通常利用两组视场角超过180°的广角摄像镜头组合来实现球形无死角拍摄。由于全景成像系统具有超大视场角、大景深，因此被广泛应用于安防监控设备、车载摄录设备、运动DV设备、虚拟现实设备等电子设备中。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种全景成像系统和电子设备。第一方面，本申请实施例提供了一种全景成像系统，包括两组鱼眼镜头，每组鱼眼镜头包括由物侧至像侧依次排列的前镜组、等腰直角反射棱镜、光阑元件和后镜组，两组鱼眼镜头中的两个等腰直角反射棱镜的反射面相胶合形成胶合棱镜；前镜组位于等腰直角反射棱镜的入光面侧，光阑元件和后镜组位于等腰直角反射棱镜的出光面侧，等腰直角反射棱镜的入光面和出光面彼此垂直；前镜组包括由物侧至像侧依次排列的：第一负透镜，第一负透镜的物侧面为凸面，第一负透镜的像侧面为凹面；第二负透镜，第二负透镜的物侧面为凸面，第二负透镜的像侧面为凹面；第三负透镜，第三负透镜的物侧面和像侧面均为凹面；以及第四正透镜，第四正透镜的物侧面为凹面，第四正透镜的像侧面为凸面；后镜组包括由物侧至像侧依次排列的：第五胶合透镜，第五胶合透镜的物侧面和像侧面均为凸面；以及第六胶合透镜，第六胶合透镜的物侧面为凸面，第六胶合透镜的像侧面为平面；光阑元件位于等腰直角反射棱镜的出光面和后镜组之间。在一些实施例中，第五胶合透镜由第五正透镜与第五负透镜胶合而成，第六胶合透镜由第六正透镜与第六负透镜胶合而成；第五正透镜的物侧面和像侧面均为凸面，第五负透镜的物侧面为凹面，第五负透镜的像侧面为凸面，并且第五正透镜位于第五负透镜的物侧；第六正透镜的物侧面和像侧面均为凸面，第六负透镜的物侧面为凹面，第六负透镜的像侧面为平面，并且第六正透镜位于第六负透镜的物侧。在一些实施例中，两个等腰直角反射棱镜的反射面的尺寸相同，胶合棱镜为正方体胶合棱镜。在一些实施例中，两组鱼眼镜头的前镜组对齐于垂直光轴上并且关于水平光轴对称，两组鱼眼镜头的后镜组对齐于水平光轴上并且关于垂直光轴对称，水平光轴与垂直光轴的交点与胶合棱镜的几何中心重合。在一些实施例中，鱼眼镜头的光学总长TTL满足：20mm<TTL<25mm，鱼眼镜头的光学总长TTL和焦距f满足：25<TTL/f<30。在一些实施例中，每组鱼眼镜头还包括位于后镜组像侧的成像平面；分别位于两组鱼眼镜头中的两个第一负透镜的凸面中心之间的距离Lv满足：20mm≤Lv≤25mm，分别位于两组鱼眼镜头中的两个成像平面之间的距离Lh满足：21mm≤Lh≤25mm。在一些实施例中，等腰直角反射棱镜的直角边长度不大于5.6mm，等腰直角反射棱镜的折射率大于1.5。在一些实施例中，第一负透镜对550nm波长的光的折射率大于1.9，第三负透镜对550nm波长的光的折射率低于1.6。在一些实施例中，第六正透镜与第六负透镜的阿贝数之差不小于45。第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括摄像头，摄像头包括上述全景成像系统。本申请实施例提供的全景成像系统和电子设备，通过使用较少数量的透镜组成鱼眼镜头的前镜组和后镜组，并通过等腰直角反射棱镜将光线折转，有效缩小了全景成像系统的体积；同时通过组合对不同区域进行成像的两组鱼眼镜头，能够实现全视场的图像探测。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出了本申请一个实施例的全景成像系统的示意性结构图；图2示出了本申请的电子设备的一个实施例的示意性结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关技术，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。请参考图1，示出了本申请一个实施例的全景成像系统100的示意性结构图。如图1所示，全景成像系统100包括两组鱼眼镜头，每组鱼眼镜头的视场角大于等于200°，例如，200°、210°等。由于两组鱼眼镜头的视场角之和超过360°，因此，两组鱼眼镜头可分别接收来自两个对称的半球物空间的入射光线(例如，当两个鱼眼镜头的入光面彼此相背地对称设置时)，在各自的成像面上形成这两个半球物空间的图像，并通过图像拼接处理最终生成整个球状物空间的全景图像。每组鱼眼镜头包括由物侧至像侧依次排列的前镜组1、等腰直角反射棱镜2、光阑元件3和后镜组4，两组鱼眼镜头中的两个等腰直角反射棱镜2的反射面相胶合形成胶合棱镜，前镜组1位于等腰直角反射棱镜2的入光面侧，光阑元件3和后镜组4位于等腰直角反射棱镜2的出光面侧，等腰直角反射棱镜2的入光面和出光面相互垂直。也就是说，前镜组1接收的入射光线经过等腰直接反射棱镜2进行90度折转之后入射到后镜组4中，使得鱼眼镜头的后镜组相对于前镜组被弯折90度，从而减小了每组鱼眼镜头的尺寸。前镜组1包括由物侧至像侧依次排列的第一负透镜11、第二负透镜12、第三负透镜13和第四正透镜14。其中，第一负透镜11的物侧面为凸面，第一负透镜11的像侧面为凹面，第二负透镜12的物侧面为凸面，第二负透镜12的像侧面为凹面，第三负透镜13的物侧面和像侧面均为凹面，第四正透镜14的物侧面为凹面，第四正透镜14的像侧面为凸面。第四正透镜14可以有效地将光线会聚至等腰直角反射棱镜的入光面，减少光线损失。后镜组4包括由物侧至像侧依次排列的第五胶合透镜41和第六胶合透镜42。其中，第五胶合透镜41的物侧面和像侧面均为凸面，第六胶合透镜42的物侧面为凸面，第六胶合透镜42的像侧面为平面。光阑元件3位于等腰直角反射棱镜2和后镜组4之间，具体地，光阑元件3被设置在等腰直角反射棱镜2的出光面侧和第五胶合透镜41的物侧之间的区域中。本实施例中，通过使用较少数量的透镜组成鱼眼镜头的前镜组和后镜组，并通过等腰直角反射棱镜将光线折转，有效缩小了全景成像系统的体积；同时通过组合对不同区域进行成像的两组鱼眼镜头，能够实现全视场的图像探测。在本实施例的一些可选的实现方式中，第五胶合透镜41由第五正透镜411与第五负透镜412胶合而成，第六胶合透镜42由第六正透镜421与第六负透镜422胶合而成。其中，第五正透镜411的物侧面和像侧面均为凸面，第五负透镜412的物侧面为凹面且像侧面为凸面，第六正透镜421的物侧面和像侧面均为凸面，第六负透镜422的物侧面为凹面且像侧面为平面，并且第五正透镜411位于第五负透镜412的像侧，第六正透镜421位于第六负透镜422的像侧。通过将正透镜和负透镜胶合在一起形成胶合透镜，与使用单一透镜相比，可避免产生色差，进而提高了全景成像系统的成像质量。在本实施例的一些可选的实现方式中，两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全景成像系统，其特征在于，包括两组鱼眼镜头，每组所述鱼眼镜头包括由物侧至像侧依次排列的前镜组、等腰直角反射棱镜、光阑元件和后镜组，所述两组鱼眼镜头中的两个所述等腰直角反射棱镜的反射面相胶合形成胶合棱镜；所述前镜组位于所述等腰直角反射棱镜的入光面侧，所述光阑元件和所述后镜组位于所述等腰直角反射棱镜的出光面侧，所述等腰直角反射棱镜的入光面和出光面彼此垂直；所述前镜组包括由物侧至像侧依次排列的：第一负透镜，所述第一负透镜的物侧面为凸面，所述第一负透镜的像侧面为凹面；第二负透镜，所述第二负透镜的物侧面为凸面，所述第二负透镜的像侧面为凹面；第三负透镜，所述第三负透镜的物侧面和像侧面均为凹面；以及第四正透镜，所述第四正透镜的物侧面为凹面，所述第四正透镜的像侧面为凸面；所述后镜组包括由物侧至像侧依次排列的：第五胶合透镜，所述第五胶合透镜的物侧面和像侧面均为凸面；以及第六胶合透镜，所述第六胶合透镜的物侧面为凸面，所述第六胶合透镜的像侧面为平面；所述光阑元件位于所述等腰直角反射棱镜的出光面和所述后镜组之间。

【技术特征摘要】
1.一种全景成像系统，其特征在于，包括两组鱼眼镜头，每组所述鱼眼镜头包括由物侧至像侧依次排列的前镜组、等腰直角反射棱镜、光阑元件和后镜组，所述两组鱼眼镜头中的两个所述等腰直角反射棱镜的反射面相胶合形成胶合棱镜；所述前镜组位于所述等腰直角反射棱镜的入光面侧，所述光阑元件和所述后镜组位于所述等腰直角反射棱镜的出光面侧，所述等腰直角反射棱镜的入光面和出光面彼此垂直；所述前镜组包括由物侧至像侧依次排列的：第一负透镜，所述第一负透镜的物侧面为凸面，所述第一负透镜的像侧面为凹面；第二负透镜，所述第二负透镜的物侧面为凸面，所述第二负透镜的像侧面为凹面；第三负透镜，所述第三负透镜的物侧面和像侧面均为凹面；以及第四正透镜，所述第四正透镜的物侧面为凹面，所述第四正透镜的像侧面为凸面；所述后镜组包括由物侧至像侧依次排列的：第五胶合透镜，所述第五胶合透镜的物侧面和像侧面均为凸面；以及第六胶合透镜，所述第六胶合透镜的物侧面为凸面，所述第六胶合透镜的像侧面为平面；所述光阑元件位于所述等腰直角反射棱镜的出光面和所述后镜组之间。2.根据权利要求1所述的全景成像系统，其特征在于，所述第五胶合透镜由第五正透镜与第五负透镜胶合而成，所述第六胶合透镜由第六正透镜与第六负透镜胶合而成；所述第五正透镜的物侧面和像侧面均为凸面，所述第五负透镜的物侧面为凹面，所述第五负透镜的像侧面为凸面，并且所述第五正透镜位于所述第五负透镜的物侧；所述第六正透镜的物侧面和像侧面均为凸面，所述第六负透镜的物侧面为凹面，所述第六负透镜的像侧面为平面，并且所述第六正透镜位于所述第六负透镜的物侧。3.根据权利要求2所述的全景成像系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪功望，杨欢丽，刘玉芳，卢昆利，
申请(专利权)人：武汉赫天光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42