CN107678145A - 一种不共轴图像光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不共轴图像光学系统，它包括棱镜、变倍光学系统和镜头，棱镜设置在变倍光学系统前方，变倍光学系统设置在镜头前方；变倍光学系统与棱镜之间的相对位置能够根据需要改变；变倍光学系统与镜头采用同轴设置，变倍光学系统与镜头之间的相对位置固定不变。本发明通过增加变倍光学系统和棱镜，能够在不改变原有系统结构的前提下增加一不共轴的拍摄视场；本发明能够很好地解决原镜头在某些特定需求下影像模糊，视角不足，不能拍摄出清晰、全面画面的问题。
Description
技术领域
本发明属于光学成像设备技术领域，具体涉及一种不共轴图像光学系统。
背景技术
随着社会的发展，很多电子产品都具有拍照、摄像功能。人们在使用电子 产品时会有多视场的要求，特别是当两个视场的方向不平行时，例如，在接受 远程教育时，人们希望在看到讲师表情神态的同时能够看到讲师的桌面操作。 这样，原有摄像机的镜头在保证清晰度的前提下很难满足要求了。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种不共轴图像光学系 统。
为实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：一种不共轴图像光学系统 包括棱镜、变倍光学系统和镜头，所述棱镜设置在所述变倍光学系统前方，所 述变倍光学系统设置在所述镜头前方；所述变倍光学系统与棱镜之间的相对位 置能够根据需要改变；所述变倍光学系统与镜头采用同轴设置，所述变倍光学 系统与镜头之间的相对位置固定不变。
进一步地，通过上下移动所述棱镜，改变所述棱镜与变倍光学系统的相对 位置，能够改变像面上两视场的大小。
进一步地，通过将所述棱镜绕其顶部的侧棱顺时针或逆时针旋转，改变所 述棱镜与变倍光学系统的相对位置，能够改变像面上两视场的夹角。
更进一步地，所述像面上两视场的夹角范围为45°～135°。
进一步地，所述棱镜采用横截面为等腰直角三角形的三棱镜。
进一步地，所述变倍光学系统的口径为D，所述棱镜的直角边长R满足： 0.5D<R<2D，所述棱镜1的厚度L满足：D<L<3D。
进一步地，所述所述变倍光学系统采用1～7个光学镜片。
进一步地，所述变倍光学系统一侧面与所述棱镜中靠近所述变倍光学系统 该侧面的一侧面之间的距离设置为0.5～1.5mm。
进一步地，所述镜头一侧面与所述变倍光学系统中靠近所述镜头该侧面的 一侧面之间的距离设置为2～10mm。
进一步地，所述变倍光学系统的变倍范围为0.5倍～3倍。
由于采用以上技术方案，本发明的有益效果为：本发明通过增加变倍光学 系统和棱镜，能够在不改变原有系统结构的前提下增加一不共轴的拍摄视场； 本发明能够很好地解决原镜头在某些特定需求下影像模糊，视角不足，不能拍 摄出清晰、全面画面的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种不共轴图像光学系统的结构示意图。
图中：1-棱镜；2-变倍光学系统；3-镜头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方 案进行详细的描述。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 造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种不共轴图像光学系统，其包括棱镜1、变 倍光学系统2和镜头3。棱镜1设置在变倍光学系统2前方，变倍光学系统2 设置在镜头3前方。变倍光学系统2与棱镜1之间的相对位置可以根据需要改 变。变倍光学系统2与镜头3采用同轴设置。变倍光学系统2与镜头3之间的 相对位置固定不变。通过上下移动棱镜1，改变棱镜1与变倍光学系统2的相 对位置，能够改变像面上第一视场与第二视场的大小。通过将棱镜1绕其顶部 的侧棱顺时针或逆时针旋转，改变棱镜1与变倍光学系统2的相对位置，能够 改变像面上第一视场与第二视场之间的夹角，像面上第一视场与第二视场之间 的夹角范围为45°～135°。
变倍光学系统2设置在镜头3前，能够改变镜头3的焦距、倍率和视场。
棱镜1设置在变倍光学系统2前，能够增加一个视场，通过改变棱镜1与 变倍光学系统2之间的相对位置，能够改变拍摄视场的方向和大小。
上述实施例中，棱镜1采用横截面为等腰直角三角形的三棱镜。具体的， 设棱镜1的直角边长为R，棱镜1的厚度为L，变倍光学系统2的口径为D， 则棱镜的直角边长R满足：0.5D<R<2D，棱镜的厚度L满足：D<L<3D。
上述实施例中，变倍光学系统2采用1～7个光学镜片。其中，变倍光学系 统2的变倍范围为0.5倍～3倍。
上述实施例中，变倍光学系统2一侧面与棱镜1中靠近变倍光学系统2该 侧面的一侧面之间的距离设置为0.5～1.5mm。镜头3一侧面与变倍光学系统2 中靠近镜头3该侧面的一侧面之间的距离设置为2～10mm。
本发明不共轴图像光学系统通过增加变倍光学系统和棱镜，能够在不改变 原有系统结构的前提下增加一不共轴的拍摄视场；本发明能够很好地解决原镜 头在某些特定需求下影像模糊，视角不足，不能拍摄出清晰、全面画面的问题。 本发明可以广泛用于照相、监控、摄影等设备的附加镜头中。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到 变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应 以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种不共轴图像光学系统，其特征在于，它包括棱镜、变倍光学系统和镜头，所述棱镜设置在所述变倍光学系统前方，所述变倍光学系统设置在所述镜头前方；所述变倍光学系统与棱镜之间的相对位置能够根据需要改变；所述变倍光学系统与镜头采用同轴设置，所述变倍光学系统与镜头之间的相对位置固定不变。
2.如权利要求1所述的一种不共轴图像光学系统，其特征在于，通过上下移动所述棱镜，改变所述棱镜与变倍光学系统的相对位置，能够改变像面上两视场的大小。
3.如权利要求1所述的一种不共轴图像光学系统，其特征在于，通过将所述棱镜绕其顶部的侧棱顺时针或逆时针旋转，改变所述棱镜与变倍光学系统的相对位置，能够改变像面上两视场的夹角。
4.如权利要求3所述的一种不共轴图像光学系统，其特征在于，所述像面上两视场的夹角范围为45°～135°。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种不共轴图像光学系统，其特征在于，所述棱镜采用横截面为等腰直角三角形的三棱镜。
6.如权利要求5所述的一种不共轴图像光学系统，其特征在于，所述变倍光学系统的口径为D，所述棱镜的直角边长R满足：0.5D<R<2D，所述棱镜1的厚度L满足：D<L<3D。
7.如权利要求1或2或3或4所述的一种不共轴图像光学系统，其特征在于，所述所述变倍光学系统采用1～7个光学镜片。
8.如权利要求1或2或3或4所述的一种不共轴图像光学系统，其特征在于，所述变倍光学系统一侧面与所述棱镜中靠近所述变倍光学系统该侧面的一侧面之间的距离设置为0.5～1.5mm。
9.如权利要求1或2或3或4所述的一种不共轴图像光学系统，其特征在于，所述镜头一侧面与所述变倍光学系统中靠近所述镜头该侧面的一侧面之间的距离设置为2～10mm。
10.如权利要求1或2或3或4所述的一种不共轴图像光学系统，其特征在于，所述变倍光学系统的变倍范围为0.5倍～3倍。
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