[发明专利]光学成像装置及其聚光器

说明书

技术领域

本发明涉及光学成像设备，尤其涉及一种用于光学成像的聚光器，其中该聚光器能够汇聚大角度范围内的成像物体的反射光，以使大角度范围内的成像物体的反射光被单个传感器感应。

背景技术

随着科学技术的发展，光学成像设备(或装置)已经被相继的开发，比如照相机、摄像机等均被相继开发和不断改进。但现有的光学成像设备多具有下述问题：首先，现有的光学成像设备的成像受到成像角度(或视角)或成像方向的限制，其仅能使在某个方向或有效视角范围内的被摄物体(或成像物体)成像，而光学成像设备两侧及设备背面的物体被无法成像和被显示。换句话说，现有的多数光学成像设备的成像因其视角的限制，而导致其仅能使在其有效视角范围内的物体成像。因此，现有的光学成像设备在对成像物体摄像时，如果该光学成像设备需要使某个空间内的所有物体被摄像，则需要该光学成像设备置于该空间内的某一端，并使所有成像物体处在该光学成像设备的有效视角内。但是，当该光学成像设备被置于该空间内的某一端时，必然导致不同成像物体与该光学成像设备之间的距离不同，距离该光学成像设备越远的成像物体，其成像越不清晰。并且由于该空间内的多个成像物体均成像在同一二维画面中，这容易导致成像物体的成像发生变形，且距离该光学成像设备越远的成像物体，其成像越容易模糊和变形。因此，即使将该光学成像设备设置于该空间内的某一端，也不能一定确保处在该光学成像设备正前方的所有成像物体实现清晰成像。只有在该光学成像设备的有效视角内且与该光学成像设备的距离适当时，才能确保所有成像物体实现清晰成像。另一方面，由于该光学成像设备的有效视角是一个角度范围，这会导致处在该光学成像设备的有效视角的不同方位上的成像物体的成像质量，尤其是清晰度，也会有所不同。因此，现有的光学设备在实现成像时，处在不同位置的成像物体的成像质量不具均一(或相同)性，这会给使用者(或图像观看者)带来糟糕的体验，甚至可能会让图像观看者感到头晕恶心。其次，现有的光学成像设备要实现大角度成像，如果大角度的角度范围大小超过其摄像头的有效视角，则该光学成像设备就需要多个摄像头或传感器，对多个角度范围进行拍摄，再通过拼接的手段将获得的多次成像结果拼接在一起，以获得大角度，如360度环视范围内的所有成像物体的图像。但是这种剪切后再拼接得到的图像，其成像效果一般较差。因为整个图像是多个图像拼接形成的，在拼接处，会存在空白—即使是经过优化的算法进行柔化处理，拼接处的图像也会与自然图像有着明显的区别。另外，两个图像的拼接需要这两个图像均被在适当位置剪切，但同时确定两个图像的拼接位置的难度很大。再次，现有的摄像镜头的最大视角是一定的，因此，现有光学成像设备需要多个摄像头和传感器来实现大角度成像，且各个摄像头或传感器需要实现同步工作，这导致整个光学成像设备结构复杂，体积过大不便使用和生产成本高。最后，利用多个多个摄像头或传感器实现大角度成像需要多次图像拼接，导致在其实际成像时，该光学成像设备的处理器(如果有的话)需要更多时间来完成多个计算步骤和实现整个图像的拼接，这会导致其无法瞬时成像和不便于应用于远程实时通讯。另外，现有光学成像设备利用多个摄像头或传感器在实现大角度成像时，还可能会遇到信号处理中的同步问题。一般地，要实现光学成像通常需要多个功能部件的协同作用。当利用多个摄像头或传感器在实现大角度成像时，不同摄像头或传感器被分别成像，则这些摄像头或传感器对应的其它不同的功能部件的不均一(或相同)性和对信号数据处理的不同步性均会导致不同的成像，这也会影响该光学成像设备的成像质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学成像装置，其中该光学成像装置的聚光器能够汇聚位于大角度，甚至是360度角度范围内的成像物体的反射光，以使在大角度范围内的所有成像物体的反射光均能够被单个传感器感应。

本发明的目的在于提供一种光学成像装置，其中该光学成像装置的聚光器被设置具有一个较大角度视角，并能够汇聚位于该聚光器视角范围内的成像物体的反射光，以使大角度范围内的所有成像物体的反射光被单个传感器同时感应和同步成像。

本发明的目的在于提供一种光学成像装置，其中该光学成像装置的聚光器的聚光本体形成一个第一反射光路和一个第二反射光路，其中该第二反射光路形成在该第一反射光路的内侧。

本发明的目的在于提供一种光学成像装置，其中该光学成像装置的聚光器的聚光本体形成一个第一反射光路和一个第二反射光路，其中不同角度上的成像物体的反射光被反射进入该第一反射光路后，该成像物体的该反射光能够被再次反射和进入该第二反射光路。