具有超半球视野的物镜的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一种用于以单次采集来获得超半球视野的光学器件(40)，该光学器件可以应用于一个用于获得一个超半球图像的光学系统(20)，该光学系统包括一个具有一个外部凸状球面(1)的后向反射器(3)和一个用于对该视野进行数字处理的图像传感器(18)；该光学器件(40)包括一个光学元件(6)，该光学元件对应于该外部凸状球面(1)可固定至该后向反射器(3)；该光学元件(6)能够捕捉来自一个要拍摄的对象的光线(16，17)，并且能够将所述光线透射至该图像传感器(18)。本发明还涉及一种光学系统(20)，该光学系统包括所述光学器件(40)、一个用于拍摄多个图像的装置以及一个用于对包括所述光学系统(20)的多个图像进行投影的装置。
【专利说明】具有超半球视野的物镜
[0001] ------
[0002]本发明涉及光学器件领域，并具体地涉及用于以单次捕捉(而不使用例如扫描机动系统)来获得具有超半球视野的图像的光学器件，即一种能够拍摄比半球更大的景物(例如方位角360°并且仰角高达270°的视野)的器件。
[0003]目前，可见光相机能够拍摄相对较窄且有限的视野，例如像图1所示的由位于视平面A上的观察者K所感知到的视场Vl。为了拍摄视场或视野Vl周围的空间，操作者必须通过手动的方式或借助机动系统将相机物理地指向他/她想要采集图像的区域。
[0004]在单次图像采集过程中，可以只看见并(在认为合适的情况下)“捕捉”视野的一小部分或将其记录在支架(例如数字传感器)上。
[0005]只有通过拍摄若干图像并在对所述图像进行修改和细化之后才能获得给定景物的全景图像，必须将这些图像合并在一起以获得所请求的全景视图。
[0006]然而，当必须在给定的时间具有全景视野时，此运行模式特别地累赘，因为最终的全景图像是由在不同时间所拍摄的图像的叠加所产生的。如果全景景物是动态的(具有移动的人或物体)，事实上，最终的全景图像在给定时间并不与现实所对应。
[0007]参照图1至图4，Az是沿着环绕方位轴Y的视平面A的物镜视角，同时El是沿着与环绕仰角轴E的视平面A正交的方向的角度。
[0008]关于这些测量，A z可以具有从0°至360°的值，同时El可以具有从(在视平面
A)0°上至(在顶点Z)+90°或下至(在最底点N)-90°的值。
[0009]当然，Az和El还可以具有不同的值。例如当图像传感器是矩形的或当透镜处于独特配置(所谓的变形配置)时会发生这种情况，根据这种配置，沿着这两个轴的放大(扩大)彼此不同。
[0010]具有大视场的典型物镜(广角透镜)具有估量最多为几十度的角度Az和E1。其他具体的透镜(称为“鱼眼透镜”)具有Az = 360°和El = +90°的视角。
[0011]近年来，已经产生了许多能够具有Az = 360°和El>90°的角度的物镜的想法，如全景物镜，使用特殊形状的反射镜制成并且能够拦截来自视平面以下的区域的光线。
[0012]这些技术方案提供了显著的图像扩展，这种图像可以例如从典型的物镜(即所谓的“鱼眼透镜”)来获得。
[0013]在某些先前的专利文献中可以找到某些示例，如布鲁格曼(Brueggemann)(专利号 US3203328,1965)、皮恩佐(Pinzone)等人(专利号 US3846809,1974)、金(King)(专利号 US4326775，1980)、罗森达尔(Rosendahl)和戴克斯(Dykes)(专利号 US4395093，1983)、考克斯(Cox)(专利号US4484801,1984)、克赖斯切尔(Kreischer)(专利号US4561733，1985)、纳亚尔(Nayar)(专利号 US5760826，1998)、戴维斯(Davis)等人(专利号US5841589，1998)，在这些文献中使用的是平面反射镜而非曲面反射镜。
[0014]代表黑田(Kuroda)等人的现有技术专利文献(专利号US5854713，1998)披露了一种具有两个非球面反射镜的系统。
[0015]现有技术文献格罗格斯(Greguss)(专利号US4566763，1986)以及霍尔(Hall)和埃特沙弥(Ehtashami)(专利号US4670648，1987)涉及一种后向反射器而非反射镜。
[0016]现有技术文献鲍威尔(Powell)(专利号US5473474，1995)和鲍威尔(专利号US5631778，1997)涉及一种具有多次反射的后向反射器，从而减小主光线的角度并有利于光学像差的校正。
[0017]某些作者还开发了具有扩大能力的(金，专利号US4429957，1981)或在同一系统内具有不同分辨率的(库克(Cook)，专利号US5710661，1998)全景物镜。
[0018]最近，随着数字传感器和计算装置的出现，开发了视觉光学系统连同计算算法，从而为使用者提供具有更多细节的全景图像。在普尔斯特拉(Poelstra)(专利号US5563650，1996)中披露了 “鱼眼透镜”物镜的实施例。
[0019]代表沃勒斯坦(Wallerstein)等人的另一个专利文献(专利号US6373642，2002)涉及一种能够获得高达El =-60°的视野的具有反射面的球面后向反射器。
[0020]在文献中所描述的并在上文中所引用的物镜的光学系统具有一种一般配置，比如图2中所示的配置，示出了沿着垂直于视平面的平面所获得的截面视图。
[0021]如上述专利文献中所描述的，在图2中总体上作为“黑箱”示出的光学系统取决于应用的类型具有不同的配置。
[0022]如图3A所示，图2中所示的一般系统在环形状的焦平面上产生一个图像。
[0023]该环的外周长的物理尺寸由光学系统的焦距所确定，并且可以基于应用对其进行选择，同时所述周长的相对尺寸(即较大半径与较小半径之比)取决于对想要获得的角度El的最大值(绝对值)的选择。
[0024]具体地，对应于该环的内环的区域的尺寸构成了该装置的主要缺点，因为它们对应于传感器的未开发的部分。
[0025]某些作者已经还试图通过开发该环的中央部分以及通过捕捉顶点Z附近的盲区来优化米集。
[0026]例如，专利文献贝克斯特德(Beckstead)和诺德霍瑟(Nordhauser)(专利号US6028719，2000)披露了一种用于正视图(90° >E1>45° )的透镜系统和多个用于侧视图(El〈45° )的反射镜，同时专利文献德里斯科尔(Driscoll)等人(专利号US6341044，2002)披露了一种用于侧视图(El〈90° )的后向反射器以及一种用于观察顶点Z附近的区域的独立光学系统。
[0027]其他的现代技术方案使用后向反射器来捕捉来自环绕视平面的仰角(高达在El-= -60°和El+= +45°之间变化的值)的光线，同时提供了进一步的物镜以用于标注焦平面上的视野的尺寸并用于矫正光学像差。
[0028]然而，如上述现有技术专利文献的附图中所示，从外侧放置图像传感器和相关电子设备(以及因此相关的电缆)，即它们暴露在观察者的视野中。
[0029]对于视频监视而言，这种特征是非常负面的，因为不管从美学观点来看还是从明显的脆弱性观点来看，相机都特别笨重。
[0030]事实上，想要使相机失效的攻击者能够轻易地对其进行定位，并且他/她能够轻易地将电缆切断。
[0031]此外，所述线缆会不可避免地使必须拍摄的视野区域变暗，带有明显的负面后果。
[0032]同样，图像传感器和相关电缆如此暴露以致于它们在例如要拍摄的环境中的清洁操作和/或维护过程中还可能会遭受偶然撞击。
[0033]另一个缺点是:例如对于放大给定区域而言，当使用附属设备时，所述设备的定位非常困难。
[0034]具体地，所述附属设备应当置于外侧，并且因此它们在图像采集过程中可能妨碍传感器。
[0035]另外，在EP1099969中披露了一种类似的方案。
[0036]在此专利文献中，通过“闯”入两个视野(超半球视野(“全景”视野P和“前”视野F))而形成该焦平面上的图像。文献EP1099969中所描述的系统披露了焦平面上不相邻的两个视野，即在传感器上所形成的景物图像不连续。
[0037]具体地，如EP1099969的图5和图6所示，全景视野P和前视野F关于图像是反转的。结果是，对于操作者而言，图像并不是立即直观的，并且需要软件来校正这种不连续性。
[0038]因此，本发明的一个目的是排除现有技术的上述缺点，并具体地提供一种用于以单次采集来获得超半球视野的360°全景图像的光学系统，该光学系统能够在焦平面上产生连续的图像。
[0039]此外，本发明的一个目的是提供一种用于以单次采集来获得360 °全景图像的光学系统，其中，传感器和相关电源和数据传输电缆是隐蔽的和/或从外部不可访问的。
[0040]此外，本发明的一个目的是提供一种用于通过单次采集来获得360°全景图像的光学系统，该光学系统允许在不危害图像采集的情况下应用其它附属设备。这些和其他目的是通过根据所附权利要求1所述的(为了简洁而提到的)用于以单次采集来获得超半球视野的光学系统而实现的，在所附权利要求书中描述了进一步的详细特点。
[0041]有利的是，本发明涉及用于以单次采集来获得超半球视野的光学系统的实现，SP图3中用倾斜的虚线所示的视野B，其中，Az = 360°，并且El可以具有甚至大于90°的值。
[0042]所述图像与具有360°的方位角的全景图像是兼容的，可以通过合适的光学系统获得该全景图像，从而采集一个全视场或方位角360°并且仰角270°的视野。
[0043]该视野是瞬时的，并且因此可以正确地拍摄具有移动的物体和人的动态全景景物。
[0044]本发明的进一步目的和优点将从下列的说明并从附图中变得清楚，该说明参考用于以单次采集来获得360°全景图像的一个优选实施例，该光学系统是本发明的一个目的，在附图中:
[0045]-图1示出了概述了根据现有技术的光学系统可检测的视野的三维图；
[0046]-图2示出了概述了根据现有技术的光学系统可检测的视野的二维图；
[0047]-图3示出了概述了用于采集360°全景图像的光学系统可检测的视野的三维图；
[0048]-图3A示出了概述了图3的光学系统可检测的视野的二维图；
[0049]-图4示出了图3的光学系统的截面视图，本发明的光学系统适用于该截面视图；
[0050]-图4A示出了概述了图4的光学系统可检测的视野的二维图；
[0051]-图5示出了EP1099969中所披露的光学系统的截面视图；
[0052]-图6示出了概述了图5的光学系统可检测的视野的二维图；[0053]-图7示出了图3的光学系统的截面视图，本发明的光学系统适用于该截面视图；
[0054]-图8示出了概述了图7的光学系统可检测的视野的二维图；
[0055]-图9示出了概述了本发明的光学系统可检测的视野的三维图；
[0056]-图9A示出了概述了本发明的光学系统可检测的视野的二维图；
[0057]-图10示出了本发明的光学系统的优选实施例的截面视图；
[0058]-图1OA示出了概述了图10的光学系统可检测的视野的二维图；
[0059]附图4示出了:
[0060]-来自对应于视平面而定位的物体的用实线示出的光束或光线14，其中El=0°，
[0061]-来自安置于视野El+的上边缘的物体的用虚线示出的光束或光线13，
[0062]-用点划线示出的光束或光线15，以及来自安置于视平面El-(在视平面和最底点N之间的一个角度)下方的两个对应的物体的用点线示出的光束或光线16，
[0063]-来自恰好置于最底点的物体的用双倍点划线示出的光束或光线17，其中El- = -90。。
[0064]光线15和16来自视野内的同一物体，即它们具有相同的仰角(El-15 = E1-16)。
[0065]光学系统20包括一个光学反射折射或后向反射器3、一个第一光学单元30、一个用于采集图像的传感器18、和一个物镜9。
[0066]该第一光学单元30包括一个第一透镜组4和一个半反射镜面5，它们一起组装在支架8中，该支架(优选地，用金属制成)用于将光学单元30固定至后向反射器3，从而使得第一透镜组4被安置在离后向反射器3 —个给定的距离。
[0067]具体地，支架8被固定至后向反射器3，即金属被粘结至玻璃。
[0068]在光学单元30的另一实施例中，通过粘结透镜组4而将第一光学单元30直接固定至后向反射器3。
[0069]在光学单元30的一个进一步的实施例中，反射镜面5由直接沉积在透镜组4的外表面上的半反射涂层而构成。
[0070]无论如何，半反射镜面5能够反射一部分入射光并能够透射剩余部分。
[0071]具体地，例如，半反射镜面5传递50%的光并反射50%的光。
[0072]后向反射器3能够收集来自每个方位角(从0°至360° )的光束或光线，并且能够将所述光束或光线向第一光学单元30重新引导。
[0073]后向反射器3基本上是一个具有一个第一外部凸状球面I和一个第二内部凹状球面2的透镜，并且，相对于后向反射器3，物镜9被安置在一个与该外部凸状球面I相对的位置。
[0074]内部凹状表面2具有一个第一区域21，通过沉积一层适用于该目的涂层而使该第一区域成为反射性的，以及一个第二区域22，圆形且位于中央，光束或光线13、14、15、16和17在被反射之后(光束或光线13、14和15)或从半反射镜面5透射(光束或光线16和17)之后穿过该第二区域。
[0075]与后向反射器3的内部凹状表面2相对应地,安置了一个已知的物镜9,以用于收集从第二区域22所输出的光束；根据已知技术和参数(如需要的视场、空间分辨率或其他)，针对特定应用特殊地设计物镜9。
[0076]物镜9具有一个光圈12，通过一个常用的金属支架10将该光圈刚性地固定至所述物镜9。
[0077]当然，透镜9的开口光圈或光阑12可以被安置在支架10内的任何地方。
[0078]进而，通过一个凸缘11将金属支架10固定至后向反射器3。
[0079]透镜组4允许通过物镜9来减小光束或光线的入射角。
[0080]包括在El+和El-之间的光线或光束13、14和15影响后向反射器3的外部凸状表面I，并且被朝后向反射器3的内部凹状表面2引导。
[0081]光被从表面2反射并被向回引导朝向表面I的中央表面。
[0082]光线或光束13、14和15从而进入第一透镜组4并且被从半反射镜面5反射并被重新向物镜9引导。
[0083]在此过程中，光线13、14和15再次穿过透镜组4和后向反射器3。
[0084]如图3A所示，光学系统20在焦平面18上以环形或圆形皇冠C的形状创建全景景物的图像。
[0085]在本实施例中，如图4所示，El+等于45°，并且El-等于-60°:因此，总的视觉仰角视野为105°。 [0086]在到达物镜9之前，光线穿过透镜9的光圈开口或光阑12，从而该光圈开口或光阑能够控制必须进入物镜9的光量。
[0087]物镜9进而校正光学像差并且在图像传感器或焦平面18上创建校正后的图像。
[0088]图4A示出了被投影在图4中所示的示例的焦平面18上的图像。
[0089]具体地，被光束13所透射的物体的图像被聚焦在环C的外边缘上的点13’处。
[0090]置于视平面O上并且然后沿着光束或光线14透射至光学系统的物体的图像，或被光束或光线15所透射的物体的图像分别形成在焦平面上的点14’和15’处。通过金属支架8将第一透镜组4和半反射镜面5固定至后向反射器3。
[0091 ] 根据本发明，有利的是，此光学系统20可以应用于光学器件40。
[0092]所述光学器件40包括一个光学元件6，该光学元件被安装在支架7上，该支架优选地由金属制成并且通过适当的连接装置(例如螺纹装置)固定至支架8。
[0093]光学元件6采集置于El-(在根据本发明的实施例中=-60° )和-90° (在最底点N)之间的视野E1’。
[0094]具体地，标出光学元件6的焦距的尺寸，从而形成视野E1’的图像，之后光线16和17穿过半反射镜面5、第一光学单元30和物镜9。
[0095]由第二光学器件40在焦平面18上所产生的图像由圆B所构成，对应于光学系统20所创建的环C的孔准确地放置该第圆。
[0096]包括光线16和17的视野Ε1’恰好在形成上述光线15所透射的物体的图像的地方形成圆形图像B。
[0097]因此，由光学系统20和由第二光学器件40所产生的两个图像(即分别为环C和圆B)优选地并列，并且所产生的图像将是一个具有360°方位角和270°仰角的球形视野的图像。
[0098]现在参照附图5至图6，就已知的光学系统120而言，所述光学系统120可以在轴113之间形成一个超半球空间的图像，并且其中包括物体G、H、L。
[0099]该超半球空间被分成两个不同的区域:轴113和115之间的全景视野P (具有一个例如从视平面下方-45°至视平面上方+60°变化的角大小)以及轴116之间并且看见一个圆锥的前视野F(在物镜9前具有例如60°的开口)。
[0100]全景视野的图像在图6所示的焦平面100上形成一个环状线圈(环)C’，传感器118被安置在该环状线圈上。
[0101]前视野F的图像将该环的中心孔填满。
[0102]该空间的点M、N和O有待被安排在焦平面100上如附图所示的位置M’、N’和O’中。
[0103]同样明显的是，这两个视野的图像在焦平面上经历一次反转，并且最终图像并不是连续的:由例如由杆连接的椭圆和矩形组成的物体形成为如图像中所示。物体H(矩形)能够将图像H’投影在焦平面100上，物体G被反转并且被投影到环C’的边缘，在该环的边缘处具有更大的光学畸变，如同图像G’。
[0104]最终，将两个物体H和G真正连接的线L被在焦平面100上投影成两条不同的线L’和L"，每条线有一端偶联至对应的物体H’和G’，并且另一端分别偶联至环C的内和外边缘。 [0105]可见，最终图像将不会代表真实的现实。
[0106]需要一种用于重建真实景物的适当的软件。
[0107]现在参照附图7至图8，就本发明的光学系统20而言，使用半反射镜5，以连续的方式将图像形成为代表现实，如图8中具体示出的。空间的点M、N和O在点Μ’、N’和O’中具有相关的图像，在焦平面100上形成一个连续的图像:从而，在焦平面100上正确地形成物体G、H和L，对图像G’、H’和L’ ”以其实际安排进行投影。
[0108]有利的是，这避免了用于重建图像的适当软件的使用，并使图像对于操作者而言是立即可理解的。
[0109]与刚才所描述的实施例类似，下面将对本发明的附图10和图1OA中所示出的第二实施例进行描述，其中，相同的参考号用于相似的元件。在没有指明的情况下，具有同一参考号的相似元件具有(如已经描述的)相同的特性，引用这些参考号以便简洁。
[0110]附图10示出了:
[0111]-来自对应于视平面而定位的物体的用实线示出的光束或光线14，其中El=0°，
[0112]-来自安置于视野El+的上边缘的物体的用虚线示出的光束或光线13，
[0113]-用点划线示出的光束或光线15，来自安置于视平面El-(在视平面和最底点之间的一个角度)下方的物体。
[0114]根据本发明，光学系统20包括一个光学元件或后向反射器3、一个第一光学单元30、一个用于采集图像的传感器18和一个物镜9。
[0115]即使在这个第二实施例中，仍然可以提供已经参照第一实施例描述的其他版本。
[0116]具体地，根据光学单元30的一个第一实施例，有利地移除了一个光学元件，在该实施例中，反射镜面5由直接沉积在透镜4的外表面上的反射涂层构成。
[0117]内部凹状表面2具有一个第一区域21，通过适当的涂层的沉积使该第一区域成为反射性的，以及一个第二区域22 (圆形且位于中央)，光线13、14、15在被反射镜面5反射之后穿过该第二区域。
[0118]图1OA示出了已经被投影在图10的实施例的焦平面18上的图像。[0119]具体地，被光线13所透射的物体的图像被聚焦在环C的外边缘上的点13’处。
[0120]类似地，安置于视平面O上并且因此沿着光线14透射至光学系统的物体的图像，或被光线15所透射的物体的图像分别形成在焦平面上的点14’和15’内。通过其金属支架8将第一透镜组4和半反射镜面5固定至后向反射器3。
[0121]在本发明的此第二实施例中，如上所述，反射镜面5是全反射的。
[0122]从而，可以获得经典的全景视野并在焦平面18上具有一个环C，如图3A所示，具有360。的方位角以及El+和El-(在上述实施例中+45°和-60° )之间的仰角。
[0123]有利的是，在这种情况下，物镜9和相关电源和数据传输电缆是隐蔽的并且从外部不可访问的。
[0124]根据本发明的实施例的另一个优选版本，反射镜面5被制成半反射性的，即它能够反射入射光的一部分并透射剩余部分。
[0125]具体地，例如，反射镜面5能够透射50%的入射光并能够反射50%的光。
[0126]有利的是，本实施例允许安装附属设备，如第二光学组件40，可以通过连接装置(例如螺纹装置)将该第二光学组件固定至支架8。
[0127]具体地，光学单元40能够捕捉从El-(根据实施例-60° )至-90° (对应于最底点N)变化的视野E1’。
[0128]有利的是，由焦平面18上的第二光学单元40所产生的图像由圆B所组成，对应于光学系统20所产生的环C的孔而准确地安置该第二光学单元。
[0129]因此，由光学系统20和第二光学单元40所产生的两个图像(即分别为环C和圆
B)优选地并列，并且所产生的图像将是一个具有360°方位角和270°仰角的球形视野的图像。
[0130]可替代地，另一附属设备可以包括用于放大给定区域的设备。
[0131]现在参照附图5至图6，就已知的光学系统120而言，所述系统120能够在轴113之间形成超半球空间的一个图像，并且其中包括物体G、H、L。
[0132]该超半球空间被分成两个不同的区域:轴113和轴115之间的全景视野P(具有一个例如从视平面下方-45°至视平面上方+60°变化的角大小)以及轴116之间并且看见一个圆锥的前视野F(在物镜9前具有例如60°的开口)。
[0133]全景视野的图像在图6所示的焦平面100上形成一个环状线圈(环)C’，传感器118被安置在该环状线圈上。
[0134]前视野F的图像将该环的中心孔填满。
[0135]该空间的点M、N和O有待被安排在焦平面100上如图所示的位置Μ’、N’和O’中。
[0136]可见的是，这两个视野的图像在焦平面上经历一次反转，并且最终图像并不是连续的:(根据实施例)由杆连接的椭圆和矩形组成的物体形成为如图像中所示。物体H(矩形)能够将图像H’投影在焦平面100上，物体G被反转并且被投影到环C的边缘，在该环的边缘处具有更大的光学畸变，如同图像G’。
[0137]最终，将两个物体H和G真正连接的线L被在焦平面100上投影成两条不同的线L’和L"，每条线有一端偶联至对应的物体H’和G’，并且另一端分别偶联至环C的内边缘和外边缘。
[0138]明显的是，最终图像将不会代表真实的现实。[0139]需要一种用于重建真实景物的适当的软件。
[0140]现在参照附图7至图8，就本发明的光学系统20而言，使用半反射镜5，形成该图像，从而以连续的方式代表真实的现实，如图8中具体示出的。空间的点M、N和O现在在点Μ’、N’和O’中具有其对应的图像，在焦平面100上形成一个连续的图像:现在，在焦平面100上正确地形成物体G、H和L，并对图像G’、H和L"，以其实际安排进行投影。
[0141]有利的是，该事实避免了用于重建上述缺陷的适当软件的使用，并使图像对于操作者而言是立即可理解的。
[0142]有利的是，光学系统20然后可以具有0° (视平面)和-90° (最底点N)之间的仰角。
[0143]从而，光学系统20变成一个新的鱼眼物镜，相对于已知的鱼眼物镜而言基本上具有更少的畸变。
[0144]同样有利的是，光学系统20既可以用于投影也可以用于拍摄图像。
[0145]当投影图像时，与焦平面18不同，可以使用一个幻灯片或LCD屏或任何有待投影的图像；光离开后向反射器并被投影到投影面上(一个半球屏幕或房间的建筑图的墙壁和天花板)。
[0146] 出于说明性而非限制性目的，已经根据本发明的优选实施例对本发明进行了描述，但是应当理解的是，在不脱离如所附权利要求书所限定的相关保护范围的情况下，本领域普通技术人员可以做出改变和/或修改。
【权利要求】
1.用于以单次采集来获得球形壳的视野的光学器件(40)，适用于一种用于获得360°全景图像的光学系统(20)，所述光学系统(20)包括一个具有一个外部凸状球面(I)的反射折射透镜(3)和一个用于对所述视野进行数字处理的图像传感器(18)， 所述光学器件(40)包括一个光学元件(6)，所述光学元件对应于所述外部凸状球面(I)可固定至所述反射折射透镜(3)； 所述光学元件(6)从一个有待记录的对象采集光线(16，17)，并将所述光线(16，17)透射至所述图像传感器(18)。
2.根据权利要求1所述的光学器件(40)，其特征在于，所述光学系统(20)将一个环形图像(C)传输至所述图像传感器(18)，所述环形图像具有一个更小的圆(B)， 并且在于，所述光学器件(40)将所述更小的圆(B)内所包括的一个图像传输至所述图像传感器(18)。
3.根据权利要求1或2所述的光学器件(40)，其特征在于，所述光学系统(20)具有一个固定至所述外部凸状球面(I)的第一支柱(8)，并且在于，所述光学器件(40)借助于所述第一支柱(8)可固定至所述反射折射透镜(3)。
4.用于以单次采集来获 得360°全景图像的光学系统(20)，包括一个反射折射透镜(3)、一个摄影透镜(9)和一个用于对所述图像进行数字处理的图像传感器(18)； 所述反射折射透镜(3)包括一个球面透镜，所述球面透镜具有一个第一外部凸状球面(I)和一个第二凹状内部球面(2)，所述第一和第二球面(1，2)具有一个对应的中心，所述中心限定了一个第一光轴； 所述摄影透镜(9)具有一个与所述第一光轴重合的第二光轴，并且包括一个与所述图像传感器(18)相对的光圈(12)； 所述光学系统(20)的特征在于，所述摄影透镜(9)对应于所述第二凹状内部球面(2)被固定至所述反射折射透镜(3)，被定向为所述光圈(12)面对所述反射折射透镜(3)， 并且在于，包括一个根据权利要求1-3之一所述的光学器件(40)。
5.根据权利要求4所述的光学系统(20)，其特征在于，所述反射折射透镜(3)的所述第二凹状内部球面(2)具有一个完全透明的第一中央区域(22)和一个第二区域(21)，所述第二区域环绕所述第一区域(22)并具有一个反射表面， 并且在于，具有一个第一光学单元(30)，包括一个半反射面(5)，并具有一个第三光轴，所述第三光轴与所述第一光轴和第二光轴重合。
6.根据权利要求5所述的光学系统(20)，其特征在于，所述第一光学单元(30)包括一个第一透镜组(4)，适用于减小所述摄影透镜(9)上的入射角，所述第一透镜组被插在所述反射折射透镜(3)的所述第一外部凸状球面(I)与所述半反射面(5)之间。
7.根据权利要求4-6之一所述的光学系统(20)，其特征在于，所述半反射面(5)反射入射到其上的一部分光的并透射剩余部分。
8.根据权利要求7所述的光学系统(20)，其特征在于，所述半反射面(5)反射入射到其上的50%的光并透射剩余的50%。
9.用于记录三维图像的装置，包括一个根据权利要求3-8之一所述的光学系统(20)。
10.一种用于对三维图像进行投影的装置，包括一个根据权利要求3-8之一所述的光学系统(20)。
【文档编号】H04N5/232GK104024911SQ201280065709
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年1月3日
【发明者】克劳迪奥·佩纳彻勒 申请人:潘-维森有限责任公司