CN109239889B - 摄像机镜头、成像方法和摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像机镜头、成像方法和摄像机，摄像机镜头包括：折返镜头，折返镜头形成为柱状，折返镜头的一端形成为第一进光端，另一端形成为第一出光端，第一出光端设有第一成像孔，折返镜头能够将从第一进光端射入的光线经过多次折返后从第一成像孔成像；直通镜头，直通镜头形成为柱状，直通镜头的一端形成为第二进光端，另一端形成为第二出光端，第二出光端设有第二成像孔，直通镜头设在折返镜头的第一进光端且第二出光端朝向第一进光端，直通镜头能够将从第二进光端射入的光线经过折射后穿过第二成像孔成像。本发明实施例的摄像机镜头，解决了折返镜头和直通镜头光轴不重合的问题，避免了摄像机镜头在图像切换时出现画面错位的现象。

Description

摄像机镜头、成像方法和摄像机

技术领域

本发明涉及安防监控领域,更具体地，涉及一种摄像机镜头、成像方法和摄像机。

背景技术

反折式镜头是超远摄镜头的特殊形式，一般用于长焦距成像，其成像原理为：光线通过镜头前端的透镜折射进去以后，不是直接到达感光器件，而是分别经过一片中心带孔的凹面镜和一片安装在透镜中心的小凹面镜的两次反射以后，使光路折成三段，最终到达感光器件。

对于短焦部分，现有方案为增加一个普通的短焦直通摄像头，现有的采用双目摄像头的模式，反折式镜头与直通式镜头的光轴并不重合，这使得在两者图像切换的时候，会明显感觉到图像的错位。除此以外，使用双目摄像头的模式也会使原本反折式摄像头较小体积的优势变得不明显。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种摄像机镜头、成像方法和摄像机，该摄像机镜头，解决了折返镜头和直通镜头光轴不重合的问题，避免了摄像机镜头在图像切换时出现画面错位的现象。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的摄像机镜头，包括：折返镜头，所述折返镜头形成为柱状，所述折返镜头的一端形成为第一进光端，另一端形成为第一出光端，所述第一出光端设有第一成像孔，所述折返镜头能够将从所述第一进光端射入的光线经过多次折返后从所述第一成像孔成像；直通镜头，所述直通镜头形成为柱状，所述直通镜头的一端形成为第二进光端，另一端形成为第二出光端，所述第二出光端设有第二成像孔，所述直通镜头设在所述折返镜头的第一进光端且所述第二出光端朝向所述第一进光端，所述直通镜头能够将从所述第二进光端射入的光线经过折射后穿过所述第二成像孔成像。

根据本发明的一个实施例，所述折返镜头包括：折返镜头本体，所述折返镜头本体形成为中空柱状，所述折返镜头本体的一端形成为所述第一进光端，另一端形成为所述第一出光端；透镜，所述透镜设在所述折返镜头本体的第一进光端，所述透镜能够穿透光线，所述直通镜头设在所述透镜上且与所述透镜同轴；第一镜面，所述第一镜面设于所述第一出光端，所述第一镜面能够反射穿透所述透镜的光线，所述第一镜面的中心设有所述第一成像孔；第二镜面，所述第二镜面设在所述透镜的中心位置，所述第二镜面能够将所述第一镜面反射的光线反射到所述第一成像孔成像。

根据本发明的一个实施例，所述直通镜头朝向所述折返镜头的一端端面形成为所述第二镜面，所述第二镜面的中心设有所述第二成像孔。

根据本发明的一个实施例，所述透镜的中心设有沿其厚度方向贯通的通孔，所述第二镜面穿过所述通孔伸入所述折返镜头本体内。

根据本发明的一个实施例，所述通孔的径向尺寸与所述直通镜头和所述第一成像孔的径向尺寸相等。

根据本发明的一个实施例，所述直通镜头的轴向长度小于所述折返镜头的轴向长度。

根据本发明的一个实施例，所述第一镜面和所述第二镜面分别形成为凹面镜。

根据本发明第二方面实施例的摄像机镜头的成像方法，包括：在使用长焦距环境下切换到所述折返镜头成像；在使用短焦距环境下切换到所述直通镜头成像。

根据本发明第三方面实施例的摄像机，包括根据上述实施例中所述的摄像机镜头。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例的摄像机镜头，解决了折返镜头和直通镜头光轴不重合的问题，避免了摄像机镜头在图像切换时出现画面错位的现象。该摄像机镜头在使用长焦距环境下可以切换到折返镜头的画面，在使用短焦距环境下可以自动切换到直通镜头的画面，实现一种反折-直通双模式的自动变焦大倍率镜头。并且该摄像机镜头，将直通镜头安装在折返镜头内，有效减小摄像机镜头的整体体积，保证外观简洁漂亮。

附图说明

图1为本发明实施例的摄像机镜头的成像原理图；

图2为本发明实施例的摄像机镜头的折返镜头的成像原理图；

图3为本发明实施例的摄像机镜头的直通镜头的成像原理图；

图4为本发明实施例的摄像机镜头的成像方法的流程图。

附图标记：

摄像机镜头100；

折返镜头10；折返镜头本体11；透镜12；第一镜面13；第一成像孔131；第二镜面14；

直通镜头20；第二进光端21；第二出光端22；第二成像孔221；

成像方法200。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的摄像机镜头100。

如图1至图3所示，根据本发明实施例的摄像机镜头100包括折返镜头10和直通镜头20。

具体而言，折返镜头10形成为柱状，折返镜头10的一端形成为第一进光端，另一端形成为第一出光端，第一出光端设有第一成像孔131，折返镜头10能够将从第一进光端射入的光线经过多次折返后从第一成像孔131成像。直通镜头20形成为柱状，直通镜头20的一端形成为第二进光端21，另一端形成为第二出光端22，第二出光端22设有第二成像孔221，直通镜头20设在折返镜头10的第一进光端且第二出光端22朝向第一进光端，直通镜头20能够将从第二进光端21射入的光线经过折射后穿过第二成像孔221成像。

换言之，根据本发明实施例的摄像机镜头100主要由折返镜头10和直通镜头20组成。其中，折返镜头10可以用于长焦距成像，例如70mm-700mm焦距。在使用长焦距环境下可以切换到折返镜头10的画面。折返镜头10可以加工成柱状，折返镜头10的一端可以加工成第一进光端，另一端可以加工成第一出光端。第一出光端可以加工有第一成像孔131，折返镜头10能够将从第一进光端射入的光线经过多次折返后从第一成像孔131成像。需要特别说明的是，图1至图3中带箭头的短线可以表示光线的入射、折射或反射的路径。

直通镜头20可以用于短焦距成像(70mm以内)，在使用短焦距环境下可以切换动直通镜头20的画面。直通镜头20可以加工成柱状，直通镜头20的一端可以加工有第二进光端21，另一端可以加工有第二出光端22，第二出光端22可以加工有第二成像孔221，直通镜头20可以安装在折返镜头10的第一进光端上，并且第二出光端22可以朝向第一进光端，通过将直通镜头20安装在折返镜头10内，充分利用了折返镜头10内多余空间，有效减小摄像机镜头100的整体体积，保证外观简洁漂亮。直通镜头20能够将从第二进光端21射入的光线经过折射后穿过第二成像孔221成像。这种反折-直通镜头20的模式，不影响折返镜头10对于光线的反射，在使用长焦距环境下可以切换到折返镜头10的画面，在使用短焦距环境下可以自动切换到直通镜头20的画面，实现一种反折-直通双模式的自动变焦大倍率镜头。

由此，根据本发明实施例的摄像机镜头100，解决了折返镜头10和直通镜头20光轴不重合的问题，避免了摄像机镜头100在图像切换时出现画面错位的现象。该摄像机镜头100在使用长焦距环境下可以切换到折返镜头10的画面，在使用短焦距环境下可以自动切换到直通镜头20的画面，实现一种反折-直通双模式的自动变焦大倍率镜头。并且该摄像机镜头100，将直通镜头20安装在折返镜头10内，有效减小摄像机镜头100的整体体积，保证外观简洁漂亮。

根据本发明的一个实施例，折返镜头10包括折返镜头本体11、透镜12、第一镜面13和第二镜面14。

具体地，折返镜头本体11形成为中空柱状，折返镜头本体11的一端形成为第一进光端，另一端形成为第一出光端。透镜12设在折返镜头本体11的第一进光端，透镜12能够穿透光线，直通镜头20设在透镜12上且与透镜12同轴。第一镜面13设于第一出光端，第一镜面13能够反射穿透透镜12的光线，第一镜面13的中心设有第一成像孔131。第二镜面14设在透镜12的中心位置，第二镜面14能够将第一镜面13反射的光线反射到第一成像孔131成像。

也就是说，折返镜头10主要由折返镜头本体11、透镜12、第一镜面13和第二镜面14组成。其中，折返镜头本体11可以加工成中空柱状，折返镜头本体11的一端可以加工成第一进光端，另一端可以加工成第一出光端。透镜12可以安装在折返镜头本体11的第一进光端处，透镜12能够穿透光线。直通镜头20可以安装在透镜12上，并且直通镜头20与透镜12同轴设置。第一镜面13可以安装在第一出光端处，第一镜面13能够反射穿透透镜12的光线，第一镜面13的中心设可以加工有第一成像孔131，第一成像孔131可以用于长焦距成像。第二镜面14可以安装在透镜12的中心位置，第二镜面14能够将第一镜面13反射的光线反射到第一成像孔131成像。直通镜头20的第二出光端22可以作为第二镜面14。

在本发明的一些具体实施方式中，直通镜头20朝向折返镜头10的一端端面形成为第二镜面14，第二镜面14的中心设有第二成像孔221。

换句话说，直通镜头20朝向折返镜头10的一端端面可以加工成第二镜面14，也就是，第二出光端22可以加工成第二镜面14，第二出光端22的中心可以加工有第二成像孔221。第二成像孔221可以用于短焦距成像。

根据本发明的一个实施例，透镜12的中心设有沿其厚度方向贯通的通孔，第二镜面14穿过通孔伸入折返镜头本体11内。

也就是说，透镜12的中心可以加工有通孔，通孔可以沿透镜12的厚度方向贯通，第二镜面14可以穿过通孔伸入折返镜头本体11内，充分利用了折返镜头10内多余空间，有效减小摄像机镜头100的整体体积，保证外观简洁漂亮。

在本发明的一些具体实施方式中，通孔的径向尺寸与直通镜头20和第一成像孔131的径向尺寸相等。直通镜头20的轴向长度小于折返镜头10的轴向长度。直通镜头20在轴向上的三分之一伸入折返镜头本体11。

换句话说，通孔的径向尺寸可以与直通镜头20和第一成像孔131的径向尺寸相等。直通镜头20的轴向长度可以小于折返镜头10的轴向长度。具体地，直通镜头20在轴向上的三分之一可以伸入折返镜头本体11。充分利用了折返镜头10内多余空间，有效减小摄像机镜头100的整体体积，保证外观简洁漂亮，同时能够最大限度地减少重量和降低成本。

根据本发明的一个实施例，第一镜面13和第二镜面14分别形成为凹面镜。

也就是说，第一镜面13和第二镜面14可以分别采用凹面镜。凹面镜具有良好的反射、折射功能，成像效果好。

总而言之，根据本发明实施例的摄像机镜头100，解决了折返镜头10和直通镜头20光轴不重合的问题，避免了摄像机镜头100在图像切换时出现画面错位的现象。该摄像机镜头100在使用长焦距环境下可以切换到折返镜头10的画面，在使用短焦距环境下可以自动切换到直通镜头20的画面，实现一种反折-直通双模式的自动变焦大倍率镜头。并且该摄像机镜头100，将直通镜头20安装在折返镜头10内，有效减小摄像机镜头100的整体体积，保证外观简洁漂亮。

根据本发明第二方面实施例的摄像机镜头的成像方法200包括：在使用长焦距环境下切换到所述折返镜头成像；在使用短焦距环境下切换到所述直通镜头成像。

换言之，如图4所示，根据本发明实施例的摄像机镜头的成像方法200，在使用长焦距环境下可以切换到折返镜头10的画面，在使用短焦距环境下可以自动切换到直通镜头20的画面，实现一种反折-直通双模式的自动变焦大倍率镜头。解决了折返镜头10和直通镜头20光轴不重合的问题，避免了摄像机镜头100在图像切换时出现画面错位的现象。

根据本发明第三方面实施例的摄像机包括根据上述实施例中的摄像机镜头100。由于根据本发明实施例的摄像机镜头100具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的摄像机也具有相应的技术效果，即能够解决折返镜头10和直通镜头20光轴不重合的问题，避免了摄像机镜头100在图像切换时出现画面错位的现象。

根据本发明实施例的摄像机的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“优选实施例”、“具体实施方式”、或“优选实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种摄像机镜头，其特征在于，包括：

折返镜头，所述折返镜头形成为柱状，所述折返镜头的一端形成为第一进光端，另一端形成为第一出光端，所述第一出光端设有第一成像孔，所述折返镜头能够将从所述第一进光端射入的光线经过多次折返后从所述第一成像孔成像；

直通镜头，所述直通镜头形成为柱状，所述直通镜头的一端形成为第二进光端，另一端形成为第二出光端，所述第二出光端设有第二成像孔，所述直通镜头设在所述折返镜头的第一进光端且所述第二出光端朝向所述第一进光端，所述直通镜头能够将从所述第二进光端射入的光线经过折射后穿过所述第二成像孔成像；

所述折返镜头包括：

折返镜头本体，所述折返镜头本体形成为中空柱状，所述折返镜头本体的一端形成为所述第一进光端，另一端形成为所述第一出光端；

透镜，所述透镜设在所述折返镜头本体的第一进光端，所述透镜能够穿透光线，所述直通镜头设在所述透镜上且与所述透镜同轴；

第一镜面，所述第一镜面设于所述第一出光端，所述第一镜面能够反射穿透所述透镜的光线，所述第一镜面的中心设有所述第一成像孔；

所述直通镜头朝向所述折返镜头的一端端面形成为所述第二镜面，所述第二镜面的中心设有所述第二成像孔；

所述透镜的中心设有沿其厚度方向贯通的通孔，所述第二镜面穿过所述通孔伸入所述折返镜头本体内。

2.根据权利要求1所述的摄像机镜头，其特征在于，所述通孔的径向尺寸与所述直通镜头和所述第一成像孔的径向尺寸相等。

3.根据权利要求1所述的摄像机镜头，其特征在于，所述直通镜头的轴向长度小于所述折返镜头的轴向长度。

4.根据权利要求1所述的摄像机镜头，其特征在于，所述第一镜面和所述第二镜面分别形成为凹面镜。

5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的摄像机镜头的成像方法，其特征在于，所述方法包括：

在使用长焦距环境下切换到所述折返镜头成像；

在使用短焦距环境下切换到所述直通镜头成像。

6.一种摄像机，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的摄像机镜头。

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