[发明专利]用于低光和高光水平成像的单光学系统

权利要求书

1.一种光学系统，包括：

至少一个主光学元件，被配置为接收来自场景的入射光；

光学地耦合到所述至少一个主光学元件的多个中继镜，其中所述主光学元件被配置为将来自场景的光朝向所述多个中继镜反射，其中所述多个中继镜被配置为反射来自所述场景的光以形成多个中继光的部分；

光学地耦合到所述多个中继镜的透镜，所述多个中继镜将所述多个中继光的部分朝向所述透镜反射以聚焦所述多个中继光的部分来形成第一聚焦光部分和第二聚焦光部分；和

图像传感器，被配置为接收来自透镜的聚焦光，其中图像传感器包括第一感光区域和第二感光区域，其中所述第一聚焦光部分在所述第一感光区域上形成场景的第一图像部分，且其中所述第二聚焦光部分在所述第二感光区域上形成场景的第二图像部分，其中所述第一感光区域和所述第二感光区域不重叠，其中所述第一聚焦光部分具有第一光强度，并且其中所述第二聚焦光部分具有第二光强度，其中所述第一光强度与所述第二光强度不同。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述光学系统还包括车辆，并且其中，所述图像传感器可操作以捕获所述车辆的环境的至少部分的图像。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述图像传感器包括多个像素，其中，所述多个像素中的至少一个像素包括：CMOS传感器、CCD传感器、硅光电倍增管(SiPM)、单光子雪崩检测器(SPAD)或雪崩光电导体。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述至少一个主光学元件和所述多个中继镜围绕共同光轴布置。

5.根据权利要求4所述的光学系统，其中，所述至少一个主光学元件包括环形镜表面，所述环形镜表面被配置为朝着所述多个中继镜反射光。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述多个中继镜包括第一反射表面和第二反射表面，其中，所述第一感光区域通过第一反射表面接收第一聚焦光部分，且所述第二感光区域通过第二反射表面接收第二聚焦光部分。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其中所述第一反射表面比所述第二反射表面具有更高的反射率。

8.根据权利要求1所述的光学系统，还包括在所述第一感光区域和所述第二感光区域之间的挡光板。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一感光区域包括第一多个像素，并且所述第二感光区域包括第二多个像素，并且其中，第三多个像素布置在所述第一多个像素和第二多个像素之间。

10.根据权利要求1所述的光学系统，还包括控制器，其中，所述控制器执行指令以执行操作，所述操作包括：

在所述第一感光区域处接收第一聚焦光部分；

基于接收到的第一聚焦光部分确定第一图像部分；

在所述第二感光区域处接收第二聚焦光部分；

基于接收到的第二聚焦光部分确定第二图像部分；和

基于所述第一图像部分和所述第二图像部分确定至少一个高动态范围图像。

11.根据权利要求1所述的光学系统，还包括至少一个滤光器，其中，所述至少一个滤光器包括以下中的至少一个：中性密度滤光器、偏振滤光器、光谱滤光器、带通滤光器、低通滤光器或高通滤光器。

12.根据权利要求11所述的光学系统，其中，所述至少一个滤光器被配置为对以下中的至少一个进行滤光：所述第一聚焦光部分或所述第二聚焦光部分。

13.根据权利要求11所述的光学系统，其中，所述至少一个滤光器耦合至以下中的至少一个：所述图像传感器、所述透镜、所述至少一个主光学元件、或所述多个中继镜。