專利名稱：大屏幕大偏角圖像采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能夠?qū)Τ笃聊豢梢?jiàn)光或近紅外光進(jìn)行大角度投影 成像的大屏幕大偏角圖像采集裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有投影成像光學(xué)系統(tǒng)一般視場(chǎng)較小，屏幕與投影或攝影成像鏡頭距離
較遠(yuǎn)，對(duì)于較大視場(chǎng)-6 0度 +6 O度視場(chǎng)，現(xiàn)有光學(xué)專利鏡頭采用的是廣 角魚眼鏡頭，此種鏡頭存在著如下問(wèn)題結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鏡頭片數(shù)多，成像質(zhì)量
存在很大畸變，即使修正了畸變，由于成像光線偏轉(zhuǎn)很大，也會(huì)影響進(jìn)一步
使用芯片探測(cè)接收。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種大屏幕大偏角圖像采集裝置，以解決現(xiàn) 有投影成像光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)較小，鏡頭片數(shù)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)于較大視場(chǎng)，近 距離大偏角，存在較大畸變，影響成像質(zhì)量，難以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后定位這一難題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案采用了一種大屏幕大偏角圖 像采集裝置，該裝置由反射式圖像采集廣角鏡頭、廣角鏡頭前鏡頭軸線一旁 反射光路的半孔徑上設(shè)置的成像透光屏、成像透光屏的背面與成像透光屏正 對(duì)設(shè)置的圖像數(shù)據(jù)采集設(shè)備構(gòu)成，其中，反射式圖像采集廣角鏡頭由沿鏡頭 軸線設(shè)置的前端的廣角鏡片、中間的聚光凸透鏡片和后端的凹透鏡片構(gòu)成，后端的凹透鏡片的后鏡面為凸面，在該凸面上的光闌面上設(shè)有反射鏡。 所述的反射鏡是通過(guò)鍍膜或膠合的方式設(shè)置的。
所述的廣角鏡片、聚光凸透鏡片及凹透鏡片的鏡片材料折射率依次減小。
所述的聚光凸透鏡和凹透鏡的相鄰鏡面的曲率相同且相互吻合貼合。
所述的聚光凸透鏡和凹透鏡的相鄰鏡面之間相互用光學(xué)透明膠膠粘在一起。
本實(shí)用新型的大偏轉(zhuǎn)角圖像采集裝置，對(duì)超大屏幕可見(jiàn)光或近紅外光進(jìn) 行大角度投影成像，也可對(duì)近距顯示器進(jìn)行光學(xué)成像，可外接手機(jī)攝像頭或 其他光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，成像質(zhì)量很好，大角度畸變得到很好修正，可
對(duì)100英寸大屏幕進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，能廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研、計(jì)算機(jī)屏幕拍
攝和數(shù)據(jù)采集定位。使用一片反射鏡或反射膜層折轉(zhuǎn)光路，它不但降低了畸 變，而且使光路能實(shí)現(xiàn)大偏角投放。本實(shí)用新型的成像光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)很大，
對(duì)于較大視場(chǎng)，近距離大偏角，存在的較大畸變進(jìn)行了很好的修正；而且由 于偏角很大，不會(huì)影響觀眾觀看，二次成像后，方便芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。本 實(shí)用新型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用三片普通球面鏡，三種低折射率材料，加工成 本很低。
本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有投影成像光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)較小，鏡頭片數(shù)多，結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，對(duì)于較大視場(chǎng)，近距離大偏角，存在較大畸變，影響成像質(zhì)量，難以 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后定位這一難題。本實(shí)用新型可對(duì)近距、大偏角屏幕進(jìn)行投影 成像，也可對(duì)近距顯示器進(jìn)行光學(xué)成像，可外接手機(jī)攝像頭或其他光學(xué)系統(tǒng)， 可對(duì)100英寸大屏幕進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，能廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研、計(jì)算機(jī)屏幕 拍攝和數(shù)據(jù)采集定位。本實(shí)用新型對(duì)近距、大屏幕超大偏角進(jìn)行投影成像，或近距顯示器進(jìn)行 光學(xué)成像，可外接手機(jī)攝像頭或其他光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及光點(diǎn)定位。使 用一片反射鏡(或鍍反射膜層)作為光闌進(jìn)行折轉(zhuǎn)光路，使用了二次成像實(shí) 現(xiàn)芯片數(shù)據(jù)采集定位。它不但降低了畸變，而且使光路能實(shí)現(xiàn)大偏角投放。 這種成像光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)很大，達(dá)到近l 6 Q視場(chǎng)角。對(duì)于超大視場(chǎng)，近距離 大偏角，存在的較大畸變進(jìn)行了很好的修正。而且由于偏角很大，不會(huì)影響 觀眾觀看，將屏幕光信號(hào)先投影在一膠片或毛玻璃屏上，再使用了二次成像 實(shí)現(xiàn)芯片數(shù)據(jù)采集定位。

圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型的大屏幕大偏角圖像采集裝置，由反射式圖像 采集廣角鏡頭1、廣角鏡頭1前鏡頭軸線一旁反射光路的半孔徑上設(shè)置的成像
透光屏2、成像透光屏2的背面與成像透光屏正對(duì)設(shè)置的圖像數(shù)據(jù)采集設(shè)備構(gòu) 成，其中，反射式圖像采集廣角鏡頭由沿鏡頭軸線設(shè)置的前端的廣角鏡片3、 中間的聚光凸透鏡片4和后端的凹透鏡片5構(gòu)成，后端的凹透鏡片5的后鏡 面為凸面7，在該凸面7上的光闌面上設(shè)有反射鏡8。反射鏡是通過(guò)鍍膜或膠 合的方式設(shè)置的，廣角鏡片、聚光凸透鏡片4及凹透鏡片5的鏡片材料折射 率依次減小，聚光凸透鏡和凹透鏡的相鄰鏡面的曲率相同且相互吻合貼合， 聚光凸透鏡和凹透鏡的相鄰鏡面之間相互用光學(xué)透明膠膠粘在一起。
廣角鏡片3使用一片曲率方向相同廣角光線收集凸透鏡其中第一面曲率 小于第二面曲率，聚光凸透鏡和凹透鏡是一個(gè)光線匯聚凸透鏡和一個(gè)凹透鏡，組成的膠合鏡頭，凹透鏡片5的后鏡面為凸面7，在該凸面7上的光闌面上設(shè) 有反射鏡8，其作為孔徑光闌對(duì)光路進(jìn)行折轉(zhuǎn)，它不僅闊大了視場(chǎng)，而且改善 了場(chǎng)曲、矯正了畸變；使用了二次成像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)用芯片進(jìn)行采集后定位。起 到偏轉(zhuǎn)光路，實(shí)現(xiàn)橫向土6 8度，縱向0度 +7 8度視場(chǎng)。
廣角鏡片3的前后表面可用非球面，成像質(zhì)量會(huì)更好。將凹透鏡片5后加 三片球面鏡，反射鏡8換為透射光闌，將折反改為透射，形成六片鏡頭，也可實(shí) 現(xiàn)此功能,只是長(zhǎng)度會(huì)增加。另外可將低折射材料改為高折射材料，成像質(zhì)量 會(huì)提高，但成本會(huì)增加。如果在第一面鏡頭后加一片或兩片鏡頭,進(jìn)一步提高 像質(zhì),可用與數(shù)碼像機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
最后所應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù) 方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技
術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離
本實(shí)用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型 的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1、一種大屏幕大偏角圖像采集裝置，其特征在于該裝置由反射式圖像采集廣角鏡頭、廣角鏡頭前鏡頭軸線一旁反射光路的半孔徑上設(shè)置的成像透光屏、成像透光屏的背面與成像透光屏正對(duì)設(shè)置的圖像數(shù)據(jù)采集設(shè)備構(gòu)成，其中，反射式圖像采集廣角鏡頭由沿鏡頭軸線設(shè)置的前端的廣角鏡片、中間的聚光凸透鏡片和后端的凹透鏡片構(gòu)成，后端的凹透鏡片的后鏡面為凸面，在該凸面上的光闌面上設(shè)有反射鏡。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大屏幕大偏角圖像采集裝置，其特征在于所 述的反射鏡是通過(guò)鍍膜或膠合的方式設(shè)置的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大屏幕大偏角圖像采集裝置，其特征在于所 述的廣角鏡片、聚光凸透鏡片及凹透鏡片的鏡片材料折射率依次減小。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1—3中任一條所述的大屏幕大偏角圖像采集裝置，其特征在于所述的聚光凸透鏡和凹透鏡的相鄰鏡面的曲率相同且相互吻合貼 合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的大屏幕大偏角圖像采集裝置，其特征在于所 述的聚光凸透鏡和凹透鏡的相鄰鏡面之間相互用光學(xué)透明膠膠粘在一起。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大屏幕大偏角圖像采集裝置，該裝置由反射式圖像采集廣角鏡頭、廣角鏡頭前鏡頭軸線一旁反射光路的半孔徑上設(shè)置的成像透光屏、成像透光屏的背面與成像透光屏正對(duì)設(shè)置的圖像數(shù)據(jù)采集設(shè)備構(gòu)成，其中，反射式圖像采集廣角鏡頭由沿鏡頭軸線設(shè)置的前端的廣角鏡片、中間的聚光凸透鏡片和后端的凹透鏡片構(gòu)成，后端的凹透鏡片的后鏡面為凸面，在該凸面上的光闌面上設(shè)有反射鏡。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有投影成像光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)較小，鏡頭片數(shù)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)于較大視場(chǎng)，近距離大偏角，存在較大畸變，影響成像質(zhì)量，難以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后定位這一難題。
文檔編號(hào)G02B1/10GK201327544SQ20082017946
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者胥尤欣 申請(qǐng)人:中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院