CN205450424U - 一种用于智能终端的辅助成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于智能终端的辅助成像装置，包括：镜头，设置在智能终端的摄像头之前；所述镜头，从物方至像方依序包括：前镜头组、后镜头组和光阑，其中，前镜头组包括第一透镜和第二透镜，后镜头组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，且前镜头组为负折射率透镜组，后镜头组为正折射率透镜组。该实施例提供的用于智能终端的辅助成像装置，通过在智能终端的摄像头之前设置将物方超过180度视场角的图像压缩到90度视场角的图像的镜头，以实现智能终端的大视场角成像。

Description

一种用于智能终端的辅助成像装置

技术领域

本实用新型涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种用于智能终端的辅助成像装置。

背景技术

大广角拍摄和监控设备的长足发展，使得用户通过智能终端获取大视场角图像的需求愈加强烈，尤其是对4π立体角全空间的拍摄。通常可以采用微距镜头和广角镜头作为智能终端的辅助镜头，使得智能终端获取大视场角图像。

然而，本实用新型的发明人在实施该实用新型的过程中发现：采用微距镜头和广角镜头作为智能终端的辅助镜头，镜头视场角小，成像效果差，图像清晰度低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于智能终端的辅助成像装置，通过在智能终端的摄像头之前设置将物方超过180度视场角的图像压缩到90度视场角的图像的镜头，从而能够实现智能终端的大视场角成像，且成像效果好，图像更加清晰。

本实用新型提供的一种智能终端辅助用成像装置，包括：镜头，设置在智能终端的摄像头之前；所述镜头，从物方至像方依序包括：前镜头组、后镜头组和光阑，且所述镜头的视场角大于180度，

其中，所述前镜头组包括第一透镜和第二透镜，所述后镜头组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，且所述前镜头组为负折射率透镜组，所述后镜头组为正折射率透镜组。

可选地，所述镜头设置在所述智能终端的前置摄像头之前，所述镜头的光阑的位置与所述前置摄像头光阑的位置重合；或，所述镜头设置在所述智能终端的后置摄像头之前，所述镜头的光阑的位置与所述后置摄像头的光阑的位置重合。

可选地，所述镜头包括：第一镜头，设置在所述智能终端的前置摄像头之前，且所述第一镜头的光阑的位置与所述前置摄像头的光阑的位置重合；以及第二镜头，设置在所述智能终端的后置摄像头之前，且所述第二镜头的光阑的位置与所述后置摄像头的光阑的位置重合；所述第一镜头的光轴和所述第二镜头的光轴相互平行。

可选地，所述第一镜头包括的前镜头组的第一透镜的第一顶点到第二顶点的距离为d1，所述第二镜头包括的前镜头组的第一透镜的第三顶点到第四顶点的距离为d2，且d1＝d2，

其中，所述第一顶点为所述第一镜头的光轴与所述第一镜头包括的第一透镜的物方表面的交点，所述第二顶点为所述第一镜头的光轴与所述第一镜头包括的光阑的交点，所述第三顶点为所述第二镜头的光轴与所述第二镜头包括的第一透镜的物方表面的交点，所述第四顶点为所述第二镜头的光轴与所述第二镜头包括的光阑的交点。

可选地，所述第一透镜为弯月形负透镜，所述第二透镜和所述第四透镜为双凹形负透镜，所述第三透镜和所述第五透镜为双凸形正透镜，所述第六透镜为正透镜。

可选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜的表面均为球面。

可选地，所述镜头满足以下条件：2.5≤|f6/f15|≤3.5，其中，f6为所述第六透镜的焦距，f15为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距。

可选地，所述镜头满足以下条件：1.5≤|f1/f2|≤2.5，3≤|f1/f12|≤3.8，3≤|f35/f12|≤4，其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f35为所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距。

可选地，所述第三透镜和所述第五透镜的阿贝数小于40，所述第四透镜的阿贝数大于40。

可选地，所述镜头满足以下条件：1.4≤|f35/f3|≤2.2，1.4≤|f35/f5|≤2.2，其中，f3为所述第三透镜的焦距，f5为所述第五透镜的焦距，f35为所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距。

基于上述技术方案提供的一种用于智能终端的辅助成像装置，通过在智能终端的摄像头之前设置镜头，可以将物方超过180度视场角的图像压缩到90度视场角的图像以供智能终端的摄像头进行获取和成像，从而能够实现智能终端的大视场角成像，且成像效果更好，图像更加清晰。

附图说明

本实用新型的附图是为了方便进一步理解本实用新型实施例的技术方案。

图1为根据本实用新型一个实施例提供的一种用于智能终端的辅助成像装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例提供的一种用于智能终端的辅助成像装置包括的镜头的光学性能图；

图3为根据本实用新型另一个实施例提供的一种用于智能终端的辅助成像装置的结构示意图。

附图标记说明：

1第一透镜

2第二透镜

3第三透镜

4第四透镜

5第五透镜

6第六透镜

7光阑

8前置摄像头

9后置摄像头

10智能终端

11镜头

12第一镜头

13第二镜头

18前置摄像头的传感器

19后置摄像头的传感器

具体实施方式

为使本实用新型实施例的技术方案以及优点表达的更清楚，下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述，以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

图1是根据本实用新型实施例提供的一种用于智能终端的辅助成像装置的结构示意图。以将镜头设置在智能终端的前置摄像头之前为例，并结合图1对本实用新型实施例的技术方案进行说明。

如图1所示，镜头11设置在智能终端10的前置摄像头8之前，镜头11的光阑7的位置与前置摄像头8的光阑的位置重合。前置摄像头8可以包括传感器18，例如：CCD或CMOS，光阑和镜头。本领域技术人员容易理解的是，7也标示摄像头所包括的光阑和镜头的简化结构。

该镜头11包括：前镜头组，后镜头组和光阑，且镜头11的视场角大于180度。该镜头从物方到像方依次包括：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和光阑7。

其中，前透镜组包括：第一透镜1和第二透镜2，后透镜组包括：第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6。并且，前镜头组为负折射率透镜组，后镜头组为正折射率透镜组。

本实施例提供的用于智能终端的辅助成像装置，通过在智能终端的摄像头之前设置镜头，可以将物方超过180度视场角的图像压缩到90度视场角的图像以供智能终端的摄像头进行获取和成像，从而能够实现智能终端的大视场角成像，且成像效果更好，图像更加清晰。

应理解，在该实施例中，由于镜头的前镜头组采用负折射率透镜组，后镜头组采用正折射率透镜组，所以镜头整体上采用了正负折射率镜头组分离的结构，这样可以最大限度地矫正系统由于大广角引入的象差。

此外，镜头视场不会产生渐晕，使得视场的成像照度一致，能够最大限度的吸收场景光强能量，所以该镜头可以广泛应用于大广角场景和全景拍摄，例如，可以应用于拍摄监控，娱乐文化、教育培训、展览展示等行业中。

还应理解，镜头也可以设置在智能终端的后置摄像头之前，镜头的光阑的位置与后置摄像头的光阑的位置重合。镜头的具体结构与上述镜头11的结构完全相同，且能够达到相同的效果，为了描述的简洁，在次不再赘述。

可选地，第一透镜1为弯月形负透镜，第二透镜2和第四透镜4为双凹形负透镜，第三透镜3和第五透镜5为双凸形正透镜，第六透镜6为正透镜。

可选地，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6的表面可以均为球面，也可以均为平面。该镜头采用表面均为球面或平面的透镜构成，可以大幅降低加工成本。

可选地，在一个实施例中，镜头满足以下条件：2.5≤|f6/f15|≤3.5，其中，f6为第六透镜6的焦距，f15为第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的组合焦距。

可选地，在一个实施例中，镜头还满足以下条件：1.5≤|f1/f2|≤2.5，3≤|f1/f12|≤3.8，3≤|f35/f12|≤4，其中，f1为第一透镜1的焦距，f2为第二透镜2的焦距，f12为第一透镜1和第二透镜2的组合焦距，f35为第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的组合焦距。

可选地，在一个实施例中，镜头还满足以下条件：1.4≤|f35/f3|≤2.2，1.4≤|f35/f5|≤2.2，其中，f3为第三透镜3的焦距，f5为第五透镜3的焦距，f35为第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的组合焦距。

具体的，在该实施例中，第三透镜3和第五透镜5的阿贝数小于40，第四透镜4的阿贝数大于40。也就是说，第三透镜3和第五透镜5的光学性能几乎相同，在某种情况下，可以采用相同的透镜。

例如，在一个实施例中，如图1所示的镜头11的视场角为2ω＝190°，光阑的直径D＝2mm。从物方到像方依次经过第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和光阑7。镜头为无焦系统，可以将视场角为190度成像变换成视场角为90度成像。

以第一透镜1的物方表面序号为1，像方透射表面序号为2，第二透镜2的物方表面序号为3，依次类推，光阑为13，该实施例中各个光学元件的设计数据如表1所示。

表1

如图2所示的光学性能图是根据上述实施例中的镜头的光学性能图。从图2中可以看出：当在光阑位置加入焦距为10mm的理想光学镜头模型时，该镜头的光学性能MTF在40线对的时候可以达到0.1以上。

图3是根据本实用新型实施例提供的一种用于智能终端的辅助成像装置的结构示意图。如图3所示的成像装置包括相对放置的第一镜头12和第二镜头13，第一镜头12和第二镜头13的结构均与图1所示的镜头11的结构相同，为了描述的简洁，在此不再赘述。

第一镜头12设置在智能终端10的前置摄像头8之前，且第一镜头12的光阑7的位置与前置摄像头的光阑的位置重合。第二镜头13设置在智能终端10的后置摄像头9之前，且第二镜头13的光阑7的位置与后置摄像头9的光阑的位置重合。第一镜头12的光轴和第二镜头13的光轴相互平行，且第一镜头12和第二镜头13的视场角均大于180度。

前置摄像头8可以包括传感器18，例如：CCD或CMOS，光阑和镜头。后置摄像头9可以包括传感器19，例如：CCD或CMOS，光阑和镜头。

具体的，在该实施例中，第一镜头12包括的前镜头组的第一透镜1的第一顶点到第二顶点的距离为d1，第二镜头13包括的前镜头组的第一透镜1的第三顶点到第四顶点的距离为d2，且d1＝d2。

其中，第一顶点为第一镜头12的光轴与第一镜头12包括的第一透镜1的物方表面的交点，第二顶点为第一镜头12的光轴与第一镜头12包括的光阑7的交点，第三顶点为第二镜头13的光轴与第二镜头13包括的第一透镜1的物方表面的交点，第四顶点为第二镜头13的光轴与第二镜头13包括的光阑7的交点。

本实施例提供的一种用于智能终端的辅助成像装置，通过将相对放置的视场角大于180度的两个镜头分别设置在智能终端的前置摄像头和后置摄像头之前，分别将物方超过180度视场角的图像压缩到90度视场角的图像以供智能终端的前置摄像头和后置摄像头进行获取和成像，从而可以实现智能终端的4π弧度立体角全空间视场角成像。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于智能终端的辅助成像装置，其特征在于，包括：

镜头，设置在智能终端的摄像头之前；

所述镜头，从物方至像方依序包括：前镜头组、后镜头组和光阑，且所述镜头的视场角大于180度，

其中，所述前镜头组包括第一透镜和第二透镜，所述后镜头组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，且所述前镜头组为负折射率透镜组，所述后镜头组为正折射率透镜组。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述镜头设置在所述智能终端的前置摄像头之前，所述镜头的光阑的位置与所述前置摄像头光阑的位置重合；或，

所述镜头设置在所述智能终端的后置摄像头之前，所述镜头的光阑的位置与所述后置摄像头的光阑的位置重合。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述镜头包括：

第一镜头，设置在所述智能终端的前置摄像头之前，且所述第一镜头的光阑的位置与所述前置摄像头的光阑的位置重合；以及

第二镜头，设置在所述智能终端的后置摄像头之前，且所述第二镜头的光阑的位置与所述后置摄像头的光阑的位置重合；

所述第一镜头和所述第二镜头相对放置，且所述第一镜头的光轴和所述第二镜头的光轴相互平行。

4.根据权利要求3所述的成像装置，其特征在于，所述第一镜头包括的前镜头组的第一透镜的第一顶点到第二顶点的距离为d1，所述第二镜头包括的前镜头组的第一透镜的第三顶点到第四顶点的距离为d2，且d1＝d2，

其中，所述第一顶点为所述第一镜头的光轴与所述第一镜头包括的第一透镜的物方表面的交点，所述第二顶点为所述第一镜头的光轴与所述第一镜头包括的光阑的交点，所述第三顶点为所述第二镜头的光轴与所述第二镜头包括的第一透镜的物方表面的交点，所述第四顶点为所述第二镜头的光轴与所述第二镜头包括的光阑的交点。

5.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述第一透镜为弯月形负透镜，所述第二透镜和所述第四透镜为双凹形负透镜，所述第三透镜和所述第五透镜为双凸形正透镜，所述第六透镜为正透镜。

6.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的表面均为球面。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述镜头满足以下条件：

2.5≤|f6/f15|≤3.5，

其中，f6为所述第六透镜的焦距，f15为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述镜头满足以下条件：

1.5≤|f1/f2|≤2.5，3≤|f1/f12|≤3.8，3≤|f35/f12|≤4，

其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f35为所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述第三透镜和所述第五透镜的阿贝数小于40，所述第四透镜的阿贝数大于40。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述镜头满足以下条件：

1.4≤|f35/f3|≤2.2，1.4≤|f35/f5|≤2.2，

其中，f3为所述第三透镜的焦距，f5为所述第五透镜的焦距，f35为所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距。