[发明专利]一种双焦双向组合成像光学系统

说明书

本发明公开了一种双焦双向组合成像光学系统，包括用于正向观察的短焦镜头组和用于侧向观察的长焦镜头组，以及用于转折光路的平面镜组。所述短焦镜头组由五片四组透镜组成，长焦透镜组由双胶合透镜组和单透镜组成。所述平面镜组由三个平面镜组成，其中一个平面镜位于长焦镜头组左侧，另两个平面镜位于长焦镜头组右侧。本发明的短焦、大视场镜组采用负、正、正、正、负的五片式透镜式结构，通过合理分配光焦度，并将第四透镜和第五透镜组合形成双胶合透镜，不仅结构紧凑，而且有利于校正色差和球差，成像质量大大提升。

技术领域

本发明涉及光学成像领域，更具体地，涉及一种双焦双向组合成像光学系统。

背景技术

传统的光学镜头只能用于观察单一方向的目标物。在进行多向观察的场景，则需要多组镜头的配合，但多组镜头难以实现完全的同步和协调，且像面组合也较为复杂，继而大大降低自动化指令的精度和速度要求。

例如，在交通监控中，单视场摄像头由于信息获取的视场单一，信息量过少，不能智能地自动化判断车辆是否有违反交通规范的行为，同时单视场的固定焦距的交通监控摄像头只能对一个固定场景的固定距离的车辆进行监控，大大抑制了智能交通的发展。

发明内容

为了解决上述现有技术中所述的单镜头摄像的不足，本发明设计了一种双焦双向组合成像光学系统，从而可同时正向和侧向对目标物进行图像采集，并同时考虑到小型化要求，进一步控制光学系统整体长度和外径尺寸。

为实现上述目的，本发明提供的一种双焦双向组合成像光学系统，包括用于正向观察成像的短焦镜头组G₁和用于侧向观察成像的长焦镜头组G₂，以及用于转折光路的三个平面反射镜R₁、R₂、R₃；所述短焦镜头组G₁包括五片四组透镜，沿光线传播方向分别为透镜1、透镜2、透镜3，以及透镜4和透镜5组成的双胶合透镜组；所述长焦透镜组G₂沿光线传播方向分别为透镜6和透镜7组合而成的双胶合透镜组、透镜8；所述短焦镜头组G₁与长焦镜头组G₂光轴平行放置；所述三个平面反射镜为平面反射镜R₁、平面反射镜R₂、平面反射镜R₃，平面反射镜R₁位于长焦镜头组左侧，平面反射镜R₂和平面反射镜R₃位于长焦镜头组右侧。

其中，所述短焦镜头组像面的一部分与长焦镜头组像面重叠，最终采集的图像采取画中画的形式呈现。

其中，平面镜R₂和平面镜R₃的安装角度均为45°，以实现将长焦镜头组像面转折至短焦镜头组像面处，实现像面重叠。

其中，平面镜R₁的角度可旋转，以适应不同场合的安装条件。

与现有技术相比，

本申请使用的时候，短焦镜头组对正向目标物进行成像到探测器靶面上，侧向目标物发出的光线依次经过平面反射镜R₁、第二镜头组、平面反射镜R₂和平面反射镜R₃后成像到同一探测器靶面的右上角，平面反射镜R₃对短焦镜头组部分光线进行遮挡，从而实现显示画中画。

本发明的短焦、大视场镜组采用负、正、正、正、负的五片式透镜式结构，通过合理分配光焦度，并将第四透镜和第五透镜组合形成双胶合透镜，不仅结构紧凑，而且有利于校正色差和球差，成像质量大大提升。