專利名稱：廣角鏡頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光學成像技術，特別是涉及一種廣角鏡頭。
背景技術：
廣角鏡頭因為可以產生很獨特的視覺效應、容納更寬廣的場景，因此被廣泛應用 在日常生活、醫(yī)療和軍事等方面。200810215996. 2公開了一種廣角鏡頭，結構簡單并且具有 超過90°低于120°的視場角，但對于一些特殊領域來說，其視場角還是不夠的。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單的并具有更大的視場角的廣角
fe頭。本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是廣角鏡頭，從物體側起沿光路依次為 半橢球鏡、半球鏡、場鏡和目鏡，所述半橢球鏡和半球鏡之間的平面采用光學膠結。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用由半橢球鏡、半球鏡、場鏡和目鏡構成的廣角鏡 頭，光束通過半橢球鏡和半球鏡后，光束與主光軸的夾角減小很多，并成象在場鏡的焦平面 上，通過目鏡觀看場鏡的焦平面，可以看到視場角為180°的方向上的物體。本發(fā)明可廣泛 應用在日常生活、氣象、醫(yī)療和軍事等領域。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖2是本發(fā)明的另一種結構的示意圖。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明的廣角鏡頭從物體側起沿光路依次為半橢球鏡1、半球 鏡2、場鏡3和目鏡4。半橢球鏡1采用折射率小于1. 55的光學玻璃，表面光學拋光，采用 小折射率的半橢球鏡1才能使焦距足夠長，焦平面才能在半球鏡2外。半橢球鏡1上通過短 軸的橫截面構成膠結面5。半橢球鏡1各處的曲率半徑R是變量，在長軸方向上曲率半徑R 最小，在短軸方向上曲率半徑R最大。半橢球鏡1的長軸和短軸之比小于3/2但大于4/3， 這樣長軸的焦距最短，隨視場角增大焦距變長，180°視場角時焦距最大，光束經膠結面5、 半球鏡2的半球面折射后，所有焦點才能在一平面上，即焦平面。半橢球鏡1和半球鏡2之間的平面采用光學膠結，即半橢球鏡1和半球鏡2之間 采用光學結構膠直接膠結，膠結處半橢球鏡1和半球鏡2的橫截面的圓心重合。半球鏡2 的直徑大于半橢球鏡1的1/2短軸，這樣可以保證收集到所有光束。半球鏡2采用折射率 大于1. 6的光學玻璃，表面光學拋光，大折射率的半球鏡2才能使光束在膠結面5、半球鏡2 的半球面折射產生足夠大的偏轉，從而使180°的光束會聚在焦平面6上。半橢球鏡1和半 球鏡2的組合構成本發(fā)明的物鏡。
場鏡3置于物鏡的焦平面6處，即場鏡3的主面與物鏡焦平面疊合。場鏡3采用 凸透鏡、雙凸透鏡或等效組合鏡，場鏡3的直徑等于或大于半橢球鏡1的短軸的長度，這樣 足夠包含所有焦點。圖1所示的是由一塊雙凸透鏡構成的場鏡3，圖2所示的是由兩塊雙凸 透鏡構成的場鏡3，其焦平面6處于兩塊雙凸透鏡之間。目鏡4置于場中心，場中心是所有光束的會聚處(近似為點)，目鏡4的焦距等于 場鏡3到場中心的距離。目鏡4采用凸透鏡、雙凸透鏡或等效組合鏡。本發(fā)明的工作原理是光束先后經半橢球鏡1的橢球面、膠結面5、半球鏡2的半 球面折射后會聚于一點，稱為焦點。視場角為180°的方向上發(fā)出的光束會聚的焦點的集 合構成焦平面6。入射光在膠結面5發(fā)生折射，折射后光束的夾角減小很多，光束經半球鏡 2的半球面后再發(fā)生折射，光束的夾角進一步減小。主光軸的焦距最短，光束隨視場角增大 焦距增大，180°視場角時焦距最大。光束經膠結面5、半球鏡2的半球面折射后所有焦點匯 集在焦平面上。場鏡3改變光束行進方向，使所有光束會聚于場中心。場鏡3改變視場角， 而不影響成象光束的焦點。場鏡3還將目鏡4光瞳成象到物鏡一側，在橢球面上劃割出小 面積，即入射端光瞳，控制入射光束。目鏡4作放大鏡使用，目鏡4的光瞳控制成象光束，通 過目鏡4觀看場鏡3的焦平面6，可以看到視場角為180°的方向上的物體，從而實現觀察 180°的視場角的物體的目的。
權利要求
廣角鏡頭，其特征在于從物體側起沿光路依次為半橢球鏡(1)、半球鏡(2)、場鏡(3)和目鏡(4)，所述半橢球鏡(1)和半球鏡(2)之間的平面采用光學膠結。
2.如權利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于所述半橢球鏡(1)的長軸和短軸之比 小于3/2但大于4/3。
3.如權利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于所述半橢球鏡(1)采用折射率小于 1.55的光學玻璃。
4.如權利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于所述半橢球鏡(1)上通過短軸的橫截 面構成膠結面(5)，在膠結處半橢球鏡(1)和半球鏡(2)的橫截面的圓心重合。
5.如權利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于所述半球鏡(2)的直徑大于半橢球鏡 (1)的1/2短軸。
6.如權利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于所述半球鏡(2)采用折射率大于1.6的 光學玻璃。
7.如權利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于所述半橢球鏡(1)和半球鏡(2)的組 合構成物鏡，所述場鏡(3)置于物鏡的焦平面(6)處。
8.如權利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于所述場鏡(3)采用凸透鏡、雙凸透鏡或 等效組合鏡，所述場鏡(3)的直徑等于或大于半橢球鏡(1)的短軸的長度。
9.如權利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于所述目鏡⑷置于場中心，目鏡⑷的 焦距等于場鏡(3)到場中心的距離。
10.如權利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于所述目鏡(4)采用凸透鏡、雙凸透鏡 或等效組合鏡。
全文摘要
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單的并具有更大的視場角的廣角鏡頭。廣角鏡頭，從物體側起沿光路依次為半橢球鏡、半球鏡、場鏡和目鏡，所述半橢球鏡和半球鏡之間的平面采用光學膠結。本發(fā)明采用由半橢球鏡、半球鏡、場鏡和目鏡構成的廣角鏡頭，光束通過半橢球鏡和半球鏡后，光束與主光軸的夾角減小很多，并成象在場鏡的焦平面上，通過目鏡觀看場鏡的焦平面，可以看到視場角為180°的方向上的物體。本發(fā)明可廣泛應用在日常生活、氣象、醫(yī)療和軍事等領域。
文檔編號G02B13/06GK101825761SQ20101016463
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權日2010年5月6日
發(fā)明者馬開運 申請人:馬開運