CN108802982A - 一种光学成像系统 - Google Patents

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白雁力
姚荣彬
高海英
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
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Abstract

本发明公开了一种光学成像系统，包括外壳，所述外壳的内部固定安装有摄像头，所述摄像头的顶部设置有镜头，外壳的顶部且对应镜头的位置设置有玻璃保护罩，玻璃保护罩内壁的表面固定连接有第一固定杆，所述玻璃保护罩内壁的表面且位于第一固定杆的右侧固定连接有第二固定杆，第一固定杆与第二固定杆之间固定连接有第一连接杆和第二连接杆，第一固定杆的表面转动连接有第一反射镜，第二固定杆的表面转动连接有第二反射镜。本发明通过第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、凸透镜和电动推杆的配合，解决了现有摄像头通过旋转棱镜反射面的角度，实现光学成像镜头大视场范围，但无法有效扩大摄像头视角的问题。

Description

一种光学成像系统
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种光学成像系统。
背景技术
随着成像镜头在监控、安防、车载、投影、特殊环境的探测、监视及生物医学检测等领域的应用越来越广泛，大视场大角度范围光学成像镜头的应用也必将是一个发展趋势。但就目前的技术和工程工艺而言，实现超大视场和大角度成像还比较困难，一方面是设计上，大角度成像会产生较大的畸变，因为当视角大于120°后畸变量会呈现快速的增长，使成像出来的图像严重变形，像差难以校正，且大角度成像系统在软件设计中光线容易出错；另外一方面是加工成本问题，使得大角度镜头的量产有一定的困难。
专利号为CN207232500U的实用新型提出了一种新型棱镜光学成像系统，该实用新型通过旋转棱镜反射面的角度，实现光学成像镜头大视场范围甚至全角度范围内的物体高清晰成像，但旋转过程中看到的范围有限，无法有效的保证摄像头的视角，为此，我们提出一种光学成像系统。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种光学成像系统，具有通过旋转实现大范围甚至全角度范围查看，同时扩大视角的特点，解决了现有摄像头通过旋转棱镜反射面的角度，实现光学成像镜头大视场范围，但无法有效扩大摄像头视角的问题。
本发明提供如下技术方案：一种光学成像系统，包括外壳，所述外壳的内部固定安装有摄像头，所述摄像头的顶部设置有镜头，所述外壳的顶部且对应镜头的位置设置有玻璃保护罩，所述玻璃保护罩内壁的表面固定连接有第一固定杆，所述玻璃保护罩内壁的表面且位于第一固定杆的右侧固定连接有第二固定杆，所述第一固定杆与第二固定杆之间固定连接有第一连接杆和第二连接杆，所述第一固定杆的表面转动连接有第一反射镜，所述第二固定杆的表面转动连接有第二反射镜；
所述第一连接杆的表面转动连接有第三反射镜，所述第二连接杆的表面转动连接有第四反射镜，所述第一固定杆、第二固定杆、第一连接杆和第二连接杆均通过支架固定连接有凸透镜，所述支架通过电动推杆分别与第一固定杆、第二固定杆、第一连接杆和第二连接杆转动连接。
优选的，所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜均通过第一活动套和第二活动套分别与第一固定杆、第二固定杆、第一连接杆、第二连接杆转动连接。
优选的，所述电动推杆的一端通过第一铰链分别与第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜转动连接，且电动推杆的另一端通过第二铰链与支架转动连接。
优选的，所述外壳通过轴承与玻璃保护罩转动连接，所述外壳的表面设置有与玻璃保护罩相对应的旋转电机。
优选的，所述玻璃保护罩采用钢化玻璃制成，所述电动推杆的型号为DTL20-50。
优选的，所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜的背面均固定连接有独立电池、无线模块和单片机，且独立电池采用聚合物锂离子电池，无线模块的型号为UM401LP，单片机的型号为M0516LBN。
本发明提供了一种光学成像系统，通过设置了凸透镜，凸透镜可以将视角扩大至120°，继续通过凸透镜会导致像产生较大的畸变，故通过第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜来扩大视角，第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜可以接收120°以外的影像，并反射至镜头上，从而达到扩大视角的目的，第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜可采用平面镜或凸面镜，凸面镜可以有效提高反射角度，从而增大视角，电动推杆通过独立电池提供电量，通过无线模块和单片机实现无线控制，第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和凸透镜无需旋转即可同时查看180°视角的影像，通过电动推杆带动第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜转动，从而调节反射角度，从而将视角扩大至240°，通过相对轴承旋转玻璃保护罩，可以消除第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜相互之间的死角，采用凸面镜时不存在死角，通过第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、凸透镜和电动推杆的配合，解决了现有摄像头通过旋转棱镜反射面的角度，实现光学成像镜头大视场范围，但无法有效扩大摄像头视角的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明凸透镜俯视图。
图中：1外壳、2摄像头、3镜头、4玻璃保护罩、5第一固定杆、6第二固定杆、7第一连接杆、8第二连接杆、9第一反射镜、10第二反射镜、11第三反射镜、12第四反射镜、13支架、14凸透镜、15电动推杆、16第一活动套、17第二活动套、18第一铰链、19第二铰链、20轴承。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种光学成像系统，包括外壳1，外壳1的内部固定安装有摄像头2，摄像头2的顶部设置有镜头3，外壳1的顶部且对应镜头3的位置设置有玻璃保护罩4，玻璃保护罩4内壁的表面固定连接有第一固定杆5，玻璃保护罩4内壁的表面且位于第一固定杆5的右侧固定连接有第二固定杆6，第一固定杆5与第二固定杆6之间固定连接有第一连接杆7和第二连接杆8，第一固定杆5的表面转动连接有第一反射镜9，第二固定杆6的表面转动连接有第二反射镜10；
第一连接杆7的表面转动连接有第三反射镜11，第二连接杆8的表面转动连接有第四反射镜12，第一固定杆5、第二固定杆6、第一连接杆7和第二连接杆8均通过支架13固定连接有凸透镜14，支架13通过电动推杆15分别与第一固定杆5、第二固定杆6、第一连接杆7和第二连接杆8转动连接，第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11、第四反射镜12均通过第一活动套16和第二活动套17分别与第一固定杆5、第二固定杆6、第一连接杆7、第二连接杆8转动连接，电动推杆15的一端通过第一铰链18分别与第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11、第四反射镜12转动连接，且电动推杆15的另一端通过第二铰链19与支架13转动连接，外壳1通过轴承20与玻璃保护罩4转动连接，外壳1的表面设置有与玻璃保护罩4相对应的旋转电机，玻璃保护罩4采用钢化玻璃制成，电动推杆15的型号为DTL20-50，第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12的背面均固定连接有独立电池、无线模块和单片机，且独立电池采用聚合物锂离子电池，无线模块的型号为UM401LP，单片机的型号为M0516LBN，通过设置了凸透镜14，凸透镜14可以将视角扩大至120°，继续通过凸透镜14会导致像产生较大的畸变，故通过第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12来扩大视角，第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12可以接收120°以外的影像，并反射至镜头3上，从而达到扩大视角的目的，第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12可采用平面镜或凸面镜，凸面镜可以有效提高反射角度，从而增大视角，电动推杆15通过独立电池提供电量，通过无线模块和单片机实现无线控制，第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11、第四反射镜12和凸透镜14无需旋转即可同时查看180°视角的影像，通过电动推杆15带动第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12转动，从而调节反射角度，从而将视角扩大至240°，通过相对轴承20旋转玻璃保护罩4，可以消除第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12相互之间的死角，采用凸面镜时不存在死角，通过第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11、第四反射镜12、凸透镜14和电动推杆15的配合，解决了现有摄像头通过旋转棱镜反射面的角度，实现光学成像镜头大视场范围，但无法有效扩大摄像头视角的问题。
本发明中，通过设置了凸透镜14，凸透镜14可以将视角扩大至120°，继续通过凸透镜14会导致像产生较大的畸变，故通过第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12来扩大视角，第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12可以接收120°以外的影像，并反射至镜头3上，从而达到扩大视角的目的，第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12可采用平面镜或凸面镜，凸面镜可以有效提高反射角度，从而增大视角，电动推杆15通过独立电池提供电量，通过无线模块和单片机实现无线控制，第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11、第四反射镜12和凸透镜14无需旋转即可同时查看180°视角的影像，通过电动推杆15带动第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12转动，从而调节反射角度，从而将视角扩大至240°，通过相对轴承20旋转玻璃保护罩4，可以消除第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11和第四反射镜12相互之间的死角，采用凸面镜时不存在死角，通过第一反射镜9、第二反射镜10、第三反射镜11、第四反射镜12、凸透镜14和电动推杆15的配合，解决了现有摄像头通过旋转棱镜反射面的角度，实现光学成像镜头大视场范围，但无法有效扩大摄像头视角的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光学成像系统，包括外壳(1)，所述外壳(1)的内部固定安装有摄像头(2)，所述摄像头(2)的顶部设置有镜头(3)，所述外壳(1)的顶部且对应镜头(3)的位置设置有玻璃保护罩(4)，其特征在于：所述玻璃保护罩(4)内壁的表面固定连接有第一固定杆(5)，所述玻璃保护罩(4)内壁的表面且位于第一固定杆(5)的右侧固定连接有第二固定杆(6)，所述第一固定杆(5)与第二固定杆(6)之间固定连接有第一连接杆(7)和第二连接杆(8)，所述第一固定杆(5)的表面转动连接有第一反射镜(9)，所述第二固定杆(6)的表面转动连接有第二反射镜(10)；
所述第一连接杆(7)的表面转动连接有第三反射镜(11)，所述第二连接杆(8)的表面转动连接有第四反射镜(12)，所述第一固定杆(5)、第二固定杆(6)、第一连接杆(7)和第二连接杆(8)均通过支架(13)固定连接有凸透镜(14)，所述支架(13)通过电动推杆(15)分别与第一固定杆(5)、第二固定杆(6)、第一连接杆(7)和第二连接杆(8)转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种光学成像系统，其特征在于：所述第一反射镜(9)、第二反射镜(10)、第三反射镜(11)、第四反射镜(12)均通过第一活动套(16)和第二活动套(17)分别与第一固定杆(5)、第二固定杆(6)、第一连接杆(7)、第二连接杆(8)转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种光学成像系统，其特征在于：所述电动推杆(15)的一端通过第一铰链(18)分别与第一反射镜(9)、第二反射镜(10)、第三反射镜(11)、第四反射镜(12)转动连接，且电动推杆(15)的另一端通过第二铰链(19)与支架(13)转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种光学成像系统，其特征在于：所述外壳(1)通过轴承(20)与玻璃保护罩(4)转动连接，所述外壳(1)的表面设置有与玻璃保护罩(4)相对应的旋转电机。
5.根据权利要求1所述的一种光学成像系统，其特征在于：所述玻璃保护罩(4)采用钢化玻璃制成，所述电动推杆(15)的型号为DTL20-50。
6.根据权利要求1所述的一种光学成像系统，其特征在于：所述第一反射镜(9)、第二反射镜(10)、第三反射镜(11)和第四反射镜(12)的背面均固定连接有独立电池、无线模块和单片机，且独立电池采用聚合物锂离子电池，无线模块的型号为UM401LP，单片机的型号为M0516LBN。
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