CN104570289B - 一种用于移动终端的无盲区全景镜头 - Google Patents

一种用于移动终端的无盲区全景镜头 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于移动终端的无盲区全景镜头，可用于手机及电脑等带有摄像装置的电子设备前端，主要由折反射镜、中央镜组、中继镜片及光阑构成；其中，折反射镜中心有一通孔，中央镜组位于所述通孔中，且折反射镜、中央镜组和中继镜片三者共轴，光阑与移动终端摄像装置的入瞳重合；所述中央镜组，用于将中心视场的光线透射并会聚至所述中继透镜；所述折反射透镜，用于将边缘视场的光线反射并会聚至所述中继透镜；所述中继透镜，用于将入射的光线会聚并折转至光阑。该全景镜头视场角在垂轴方向达到270度，水平方向达到360度，与一般全景镜头相比具有没有中央盲区的巨大优势，且体积小巧，使用时只需将镜头安装于移动终端镜头前端即可进行全景拍摄。

Description

一种用于移动终端的无盲区全景镜头
技术领域
本发明涉及光学系统和器件设计技术领域，具体涉及一种用于移动终端的 无盲区全景镜头。
背景技术
随着智能手机、平板电脑等移动电子设备的功能日益强大，使用它们的内 置相机功能也成为人们拍照和摄像的首要选择，然而现有的手机镜头一般只有 几十度的视场角，不能满足人们对大视场范围内获取即时信息的需要，因此体 积小巧，结构简单的外置广角镜头已成为众多摄影爱好者必备的手机配件。
目前市场上流行的外接广角镜头，视场角一般在120度左右，即便是视场角 较大的鱼眼镜头，视场角也一般在180度左右，现在拍摄范围最大的一款产品， 是235度超级鱼眼，因此其无法实现全景拍摄的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于移动终端的无盲区全景镜头。该 全景镜头视场角在垂轴方向达到270度，水平方向达到360度，与一般全景镜头 相比具有没有中央盲区的巨大优势，且体积小巧，使用时只需将镜头安装于移 动终端的镜头前端即可进行全景拍摄。
实现本发明的技术方案如下：
一种用于移动终端的无盲区全景镜头，该镜头主要由折反射镜、中央镜组、 中继镜片及光阑构成；其中，折反射镜中心有一通孔，中央镜组位于所述通孔 中，且折反射镜、中央镜组和中继镜片三者共轴，光阑与移动终端摄像装置的 入瞳重合；
所述中央镜组，用于将中心视场的光线透射并会聚至所述中继透镜；
所述折反射镜，用于将边缘视场的光线反射并会聚至所述中继透镜；
所述中继透镜，用于将入射的所有视场光线会聚并折转至光阑。
进一步地，本发明所述折反射镜的后表面为拼接的非球面。
优选的，本发明所述折反射镜的基础材料为光学塑料，且前表面镀有反射 膜。
进一步地，本发明所述折反射镜厚度不超过10mm，口径不大于60mm。
进一步地，本发明所述中央镜组采用一片负透镜和一组双胶合透镜组成。
有益效果
第一，本发明将中央镜组安装于折反射镜中心的通孔中，两者共同构成整 个镜头的取景端，中心视场的光线通过中央镜组入射，边缘视场的光线通过折 反射镜入射，通过中央镜组和折反射镜的配合，可实现270度的垂轴方向视场角， 360度水平方向视场角的画面。
第二，本发明折反射镜的基础材料选用光学塑料，且前表面镀有反射膜， 可节省成本便于加工。
第三，本发明折反射镜后表面采用拼接非球面，边缘视场畸变得到控制， 远远小于鱼眼镜头的边缘视场畸变。
第四，本发明中央镜组采用一片负透镜和一组双胶合透镜组成，中继透镜 可由一片光学透镜构成，节省成本且体积小巧，减少系统的重量。
附图说明
图1是本发明实施例的移动终端全景镜头的整体结构二维图。
图2是本发明实施例的移动终端全景镜头的光路示意图。
图3是本发明实施例的移动终端全景镜头的取景端示意图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种用于移动终端的无盲区全景镜头 的结构示意图。该镜头包括折反射镜Z1、中央镜组Z2、中继透镜Z3及光阑四 部分；其中折反射镜Z1中心有一通孔，中央镜组Z2位于所述通孔中，且折反 射镜Z1、中央镜组Z2和中继镜片Z3三者共轴，光阑与移动终端摄像装置的入 瞳重合；
中央镜组Z2，用于将中心视场的光线透射并会聚至所述中继透镜Z3；折反 射镜Z1，用于将边缘视场的光线反射并会聚至所述中继透镜Z3；中继透镜Z3， 用于将入射的所有视场光线会聚并折转至光阑。
如图2所示，在中心视场射入的光线，依次通过中央镜组Z2与中继透镜 Z3后到达移动终端内置镜头表面，而除此以外的边缘视场射入的光线，则可通 过折反射镜Z1与中继透镜Z3，到达移动终端内置镜头表面，且通过移动终端 内置相机处理系统成像在移动终端像面上，最终通过该镜头可获得不小于270 度的垂轴方向视场角，360度水平方向视场角的画面。
如图3所示，本发明的取景端的折反射镜Z1的后表面为一拼接非球面，在 距离光轴13mm左右处为连接点，且在连接点处连续，保证可加工性。两部分 使用的拼接非球面曲面描述方程相同，均为
式中，r为光学表面上一点到光轴的距离，z为该点沿光轴方向的矢高，c 为该表面的曲率，k为该表面二次曲面常数，A、B、C、D、E、F、G分别为4 次、6次、8次、10次、12次、16次及18次非球面系数。
本发明折反射镜的作用主要是用来将大视场处的光线折转至移动终端镜头， 为了减轻系统重量，该透镜厚度不超过10mm，口径不大于60mm，且为了降低 非球面镜片的加工成本，可采用如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等塑料材质。
如图3所示的中央镜组Z2，该镜组的主要作用是用来将中央视场光线折转 至移动终端镜头，且不可以与大视场处的光线传输产生遮挡，因此，该透镜组 的口径需要严格限制，且结构不宜过于复杂，当然需要考虑到各种像差的校正。 优选地，中央镜组采用一片负透镜和一组双胶合透镜组成。
如图2所示，经过中央镜组和折反射镜片入射的光线均要通过中继透镜折 转至移动终端镜头前段，中继透镜主要用于缩小大视场光线的入射口径，并起 到减缓视场角的作用，便于利用移动终端的光学处理系统进行成像。优选地， 本发明使用单一透镜完成该项功能，且严格控制口径与镜片体积，保证系统的 轻量性与简洁性。
当使用时，将连接端套在智能移动终端的镜头前，取景端与智能移动终端 的镜头互相平行，当需要拍摄时，即可像正常使用移动终端一样将移动终端拿 在手中进行拍摄。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保 护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于移动终端的无盲区全景镜头，其特征在于，该镜头主要由折反射镜、中央镜组、中继透镜及光阑构成；其中，折反射镜中心有一通孔，中央镜组位于所述通孔中，且折反射镜、中央镜组和中继透镜三者共轴，光阑与移动终端摄像装置的入瞳重合；
所述中央镜组，用于将中心视场的光线透射并会聚至所述中继透镜；
所述折反射镜呈向光阑方向凸起的弯月形状，边缘视场的光线透射通过所述折反射镜的后表面进入所述折反射镜内，再经由所述折反射镜的前表面反射后再次透射通过所述折反射镜的后表面，从而会聚至所述中继透镜；其中前表面为折反射镜的两侧面中远离光阑的一面，后表面为折反射镜的两侧面中靠近光阑的一面；
所述中继透镜，用于将入射的光线会聚并折转至光阑。
2.根据权利要求1所述用于移动终端的无盲区全景镜头，其特征在于，所述折反射镜的后表面为拼接的非球面。
3.根据权利要求1所述用于移动终端的无盲区全景镜头，其特征在于，所述折反射镜的基础材料为光学塑料，且前表面镀有反射膜。
4.根据权利要求1所述用于移动终端的无盲区全景镜头，其特征在于，所述折反射镜厚度不超过10mm，口径不大于60mm。
5.根据权利要求1所述用于移动终端的无盲区全景镜头，其特征在于，所述中央镜组采用一片负透镜和一组双胶合透镜组成。
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