一種折反拼接式廣角鏡頭的制作方法
【專利說明】
[0001] 本發(fā)明屬于分案申請，原申請的申請日為2014年5月23日，申請?zhí)枮椋?201410222287. 2.發(fā)明名稱為：一種折反拼接式廣角鏡頭。
技術領域
[0002] 本發(fā)明涉及光學系統(tǒng)和器件設計領域，具體涉及一種折反拼接式廣角鏡頭。
【背景技術】
[0003] 現(xiàn)有的廣角鏡頭一般包括全景鏡頭或者魚眼鏡頭，如圖1所示，全景鏡頭通常利 用全景透鏡組的反射結構與中繼透鏡組相配合，以獲得環(huán)繞光學透鏡光軸360度環(huán)場的全 景光線，然而，在此種光路設計中，全景透鏡組的反射結構阻擋了光軸中心區(qū)域附近的光線 進入，使得全景鏡頭僅能獲得視場角較大部分的一個環(huán)場區(qū)域信息，因此無法完全達到全 視場區(qū)域的獲取，如圖2所示，普通魚眼鏡頭雖然能獲取較大視場的全部信息，但其畸變較 大，導致邊緣視場采樣較少，不利于還原事物本身。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種可以獲得超大視場角信息且邊緣視場采樣充分的折 反拼接式廣角鏡頭，通過采用透射鏡組和中繼鏡組組成第一重結構獲得中心視場的圖像， 通過采用反射鏡組和中繼鏡組組成第二重結構獲得邊緣視場的圖像，兩重結構具有不同的 焦距，最終可獲取大視場信息和高分辨率的邊緣視場。
[0005] 本發(fā)明的一種折反拼接式廣角鏡頭，包括透射鏡組、反射鏡組和中繼鏡組，所述透 射鏡組用于將中心視場的光線透射并會聚至所述中繼鏡組，所述反射鏡組用于將邊緣視場 的光線反射并會聚至所述中繼鏡組，所述中繼鏡組用于將中心視場的光線聚焦于像面中心 的圓形區(qū)域內(nèi)，將邊緣視場的光線聚焦于所述像面邊緣的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述圓形區(qū)域的大 小變化根據(jù)用戶的需求由所述的透射鏡組的焦距調(diào)整，所述環(huán)形區(qū)域的大小變化根據(jù)用戶 的需求由所述反射鏡組的焦距調(diào)整。
[0006] 所述透射鏡組、反射鏡組和中繼鏡組從物端到像端依次排列，其中所述透射鏡組 包括從物端到像端依次排列的負彎月透鏡（11)、由負透鏡和正透鏡組成的第一雙膠合透鏡 (12)、由正透鏡和負透鏡組合而成的第二雙膠合透鏡（13)以及非球面負透鏡（14);
[0007] 所述反射鏡組包括從物端到像端依次排列的第二反射鏡（22)和第一反射鏡 (21)，兩片反射鏡均為環(huán)形；
[0008] 所述中繼鏡組包括從物端到像端依次排列的第一光闌（SI)、第一球面負透鏡 (31)、第二球面負透鏡（32)、由正透鏡和負透鏡組成的第三雙膠合球面透鏡（33)、由正透 鏡和負透鏡組成的第四雙膠合球面透鏡（34)以及非球面透鏡（35);所述非球面透鏡（35) 的中心為正透鏡，邊緣為環(huán)形的負透鏡；
[0009] 所述負彎月透鏡（11)接收中心視場的光線并依次經(jīng)第一雙膠合透鏡（12)、第二 雙膠合透鏡（13)以及非球面負透鏡（14)的透射和會聚，中心視場光線最后透過第一光闌 (51) 被會聚至所述第一球面負透鏡（31)的中心區(qū)域；經(jīng)透射鏡組會聚后的中心視場光線 依次經(jīng)第一球面負透鏡（31)、第二球面負透鏡（32)、第三雙膠合球面透鏡（33)和第四雙膠 合球面透鏡（34)透射至非球面透鏡（35)中心的正透鏡上，經(jīng)所述正透鏡成像于像面的中 心區(qū)域；所述第一反射鏡（21)接收視場邊緣的光線并反射至第二反射鏡（22)，第二反射鏡 (22)再將其通過第一光闌（SI)反射至所述第一球面負透鏡（31)的邊緣區(qū)域；經(jīng)反射鏡組 反射后的邊緣視場光線依次經(jīng)第一球面負透鏡（31)、第二球面負透鏡（32)、第三雙膠合球 面透鏡（33)和第四雙膠合球面透鏡（34)透射至非球面透鏡（35)邊緣的負透鏡上，經(jīng)所述 負透鏡成像于像面的邊緣區(qū)域。
[0010] 所述像面上的圓形區(qū)域和環(huán)形區(qū)域的中間間隔根據(jù)用戶需求通過調(diào)節(jié)由透射鏡 組和中繼鏡組組成的第一重結構以及由反射鏡組和中繼鏡組組成的第二重結構的焦距實 現(xiàn)。
[0011] 所述第二反射鏡（22)的環(huán)形內(nèi)圓與非球面負透鏡（14)的圓形邊緣相接，且加工 時一體成型。
[0012] 所述透射鏡組、反射鏡組和中繼鏡組從物端到像端依次排列，其中所述透射鏡組 包括沿光線傳播方向依次排列的第三球面負透鏡（LI)和第一球面正透鏡（L2);
[0013] 所述反射鏡組包括沿光線傳播方向依次排列的第四反射鏡（R2)和第三反射鏡 (Rl)，兩片反射鏡均為環(huán)形；
[0014] 所述中繼鏡組包括沿光線傳播方向依次排列的第二光闌（S2)，第四球面負透鏡 (L3)，第二球面正透鏡（L4)，第三球面正透鏡（L5)，第四球面正透鏡（L6)、第五球面正透鏡 (L 7)和第五球面負透鏡（L8);
[0015] 所述第三球面負透鏡（LI)接收中心視場的光線并會聚至第一球面正透鏡（L2)， 所述第一球面正透鏡（L2)將中心視場光線再進行會聚，中心視場光線最后透過第二光闌 (52) 被會聚至所述第四球面負透鏡（L3)的中心區(qū)域；經(jīng)透射鏡組會聚后的中心視場光線 依次經(jīng)第四球面負透鏡（L3)，第二球面正透鏡（L4)，第三球面正透鏡（L5)，第四球面正透 鏡（L6)、第五球面正透鏡（L7)和第五球面負透鏡（L8)透射并成像于像面的中心區(qū)域；
[0016] 所述第三反射鏡（Rl)接收視場邊緣的光線并反射至第四反射鏡（R2)，第四反射 鏡（R2)再將其透過第二光闌（S2)反射至所述第四球面負透鏡（L3)的邊緣區(qū)域；經(jīng)反射鏡 組會聚后的邊緣視場光線依次經(jīng)所述中繼鏡組中的6片透鏡的透射并成像于像面的邊緣 區(qū)域。
[0017] 所述第四反射鏡（R2)設置在第三球面負透鏡（LI)和光闌之間的環(huán)形邊緣。
[0018] 所述光學表面中的非球面鏡均采用型號為A5514_55塑料加工。
[0019] 本發(fā)明具有如下有益效果：
[0020] 1、本發(fā)明通過采用透射鏡組和中繼鏡組構成第一重結構，對物面的中心視場進行 成像，同時，通過采用反射鏡組和中繼鏡組構成第二結構對物面的邊緣視場進行成像，使得 本發(fā)明的廣角鏡頭獲得更大的視場信息；相比于現(xiàn)有的魚眼鏡頭，由于采用第二重結構獲 得邊緣視場，因此可獲得更高分辨率的邊緣視場；由于第一重結構和第二重結構相互獨立， 可以通過分別調(diào)整焦距的大小來控制兩部分像面的大小，以滿足不同用戶的需求，因此本 發(fā)明的適用范圍廣泛；
[0021] 2、本發(fā)明通過調(diào)整中繼鏡組的參數(shù)數(shù)據(jù)，使得第一重結構所成的圓形像面和第二 重結構所成的環(huán)形像面之間具有間隔，同時可調(diào)整間隔的大小，因此可允許用戶根據(jù)需要 分別獲得兩個視場區(qū)域的圖像，方便用戶使用；
[0022] 3、本發(fā)明將第二反射鏡的環(huán)形內(nèi)圓與非球面負透鏡的圓形邊緣相接，并且一體成 型，便于加工；
[0023] 4、通過采用兩片透鏡組成透射鏡組，兩片反射鏡組成反射鏡組，使得本發(fā)明的廣 角鏡頭的結構更加簡單、成本更低；
[0024] 5、將第三反射鏡置于透射鏡組的兩個透鏡之間的環(huán)形邊緣上，使得鏡頭的結構更 加緊湊；
[0025] 6、通過對各光學表面的參數(shù)的優(yōu)化設計，使得本發(fā)明的廣角鏡頭有更好的成像質 量，對真實圖像的還原能力更強。
【附圖說明】
[0026] 圖1為現(xiàn)有的全景鏡頭結構不意圖；
[0027] 圖2為現(xiàn)有的魚眼鏡頭結構不意圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明中實施例一提供的折反拼接式廣角鏡頭結構示意圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明中實施例一提供的折反拼接式廣角鏡頭的光路示意圖；
[0030] 圖5(a)為本發(fā)明中實施例一提供的折反拼接式廣角鏡頭的透射鏡組與中繼鏡組 組成的第一重結構的MTF曲線圖；
[0031] 圖5(b)為本發(fā)明中實施例一提供的折反拼接式廣角鏡頭的反射鏡組與中繼鏡組 組成的第二重結構的MTF曲線圖；
[0032] 圖6(a)為本發(fā)明中實施例一提供的折反拼接式廣角鏡頭的透射鏡組與中繼鏡組 組成的第一重結構