[发明专利]一种可调焦的潜望式双路鱼眼全景系统

说明书

本发明提供一种可调焦的潜望式双路鱼眼全景系统，包括镜筒，在镜筒内对称设置有两个镜头。该镜头从物方至像方沿光轴依序包括聚焦透镜群、反射元件和固定透镜群，光轴包括第一光轴以及与第一光轴不重合的第二光轴，第一光轴与第二光轴在所述反射元件的反射面上形成交会点；聚焦透镜群包括至少两个从物方至像方沿第一光轴排列的透镜，聚焦透镜群与所述固定透镜群满足条件式：0.2∣Ff/Gf∣1.3，其中，Ff为聚焦透镜群的焦距，Gf为固定透镜群的焦距。该镜头可达4K分辨率、206°的超大角度，具有fΘ畸变小于9％，成像质量好，聚焦容易且不容易跑焦等优点；两镜头视角角度之和大于360度，达到全景采像。

技术领域

本发明涉及图像采集技术领域，尤其涉及一种可调焦的潜望式双路鱼眼全景系统。

背景技术

随着图像处理能力的提高，在消费类市场逐渐兴起了一股全景摄像的风潮。所谓“全景”顾名思义指的是可以看到上下，左右，前后全方位的景物。然而要实现如此大的角度，只靠一个镜头是不可能的。因此需要从图像拼接上入手解决这个问题，全景系统需要的镜头从2个到十多个不等。其中以双路鱼眼镜头进行图像拼接的方案最为简单可行。

目前双光路鱼眼全景系统大部分是由2个sensor加2个鱼眼镜头构成。其原理就是将两个鱼眼摄像机的图像拼接到一起，此方案的优点是整体硬件方案设计比较简单。但是其需要两个电路具有高度的同步性，后端软件处理较为困难，容易出现画面残缺等问题，同时体积比较大两头的宽度能达到60mm，重量大携带不便大大限制了市场推广。鱼眼镜头采用潜望式的结构，利用折射或者反射棱镜将光路从中间偏折90°，两个镜头对称并排成像于1个sensor之中。这种结构具有同步性好，体积小等优点。但是这种偏折的光学系统已经不能使用传统的螺纹接口直接扭动整颗镜头来聚焦的方式。目前此类光学系统多采用在镜头像方与sensor之间加入调节机构通过调节镜头与sensor的距离来达到聚焦的目的，这种方法结构复杂，精度较低，对于单个的潜望式镜头来说依然是一个可行的聚焦方案。但是对与双光路潜望式鱼眼镜头而言，由于并排放置了2个光学镜头，采用此种聚焦方案则需要两个镜头的光学后焦具有高度的一致性，一旦并列的两个镜头光学后焦不一致，那么就会出现一半画面清晰一半画面模糊的结果。这样，对镜头的加工以及机械加工来说存在极大的难度，因此目前市场上此类镜头量产困难、且还不成熟。

发明内容

本发明提供一种可调焦的潜望式双路鱼眼全景系统，解决了现有技术中存在不足的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种光学成像镜头，从物方至像方沿光轴依序包括聚焦透镜群、反射元件和固定透镜群，所述光轴包括第一光轴以及与第一光轴不重合的第二光轴，所述第一光轴与所述第二光轴在所述反射元件的反射面上形成交会点；所述聚焦透镜群包括至少两个从物方至像方沿第一光轴排列的透镜，所述聚焦透镜群与所述固定透镜群满足条件式：

0.2∣Ff/Gf∣1.3，其中，Ff为聚焦透镜群的焦距，Gf为固定透镜群的焦距。

进一步地，所述聚焦透镜群包括从物方至像方沿第一光轴排列的第一透镜和第二透镜，所述固定透镜群包括从物方至像方沿第二光轴排列的第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，所述第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜分别与整个镜头满足条件式：

3∣f2/f∣7.5，

5.1∣f4/f∣14.8，

0.8∣f5/f∣4.5，

1.3∣f6/f∣4.8，其中f为整个镜头的焦距，f2、f4、f5、f6分别为第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的焦距。

进一步地，所述第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜都为非球面透镜。

进一步地，所述第一光轴与所述反射元件的反射面成45°，所述第一光轴与所述第二光轴互相垂直。