改进消除双反射的垂悬罩及其全景光学装置的制造方法_4

文档序号:9646030阅读:来源:国知局
一个实施例中,垂悬罩512可定位在距离二次曲面反射器520距离558处以允许合适的环境光吸收。
[0057]垂悬罩544可包括凹的圆柱形区域,其可以由尺寸562,564定义。例如,垂悬罩544可包括位于罩的上边的外部的凹部。
[0058]这里所示出的附图仅用于说明的目的,在任何方面都不应该解释为对本发明的限制。应该理解的是,垂悬罩512可包括能被利用以吸收环境光从而消除二次反射的附加的部件。
[0059]图5B表不根据本公开的实施例的全景光学装置的光线图。实施例580表不环境光建模反射以确定最优的垂悬罩。
[0060]在实施例580中,建模环境光被反射到光学装置的孔径中,而同时消除二次反射,能够确定最优垂悬罩结构。例如,从透明间隔圈反射的光可被垂悬罩的内壁吸收,该光线相切地穿过二次曲面反射器的表面。应该理解的是,由透明间隔圈折射到反射镜上的环境光可被反射到垂悬罩的内壁;也就是说,一旦从光线建模中确定了最优的垂悬罩结构,就可以在不需要复杂的软件校正的情况下消除图像条纹。
[0061]图6示出根据本公开的实施例的单次全景照相机的流程图。过程从步骤605开始,其中对图像拍摄装置供电并将其激活;在步骤610中,环境光在360水平视场(F0V)范围内击中二次曲面反射器,因而,围绕光学装置的场景在该360视场内同时被拍摄到。垂直视场取决于结构,但是在一个实施例中垂直视场包括负15度和正45度之间的角度;在步骤612中,偏离的环境光击中照相机的垂悬罩表面并被吸收;在步骤615中,环境光从二次曲面反射器反射至单次全景照相机的反射镜,在一个实施例中,该反射镜可直接定为在二次曲面反射器的孔径之上,该反射镜基本上是平的(在+/_5%内是平的);在步骤620中,从反射镜反射出的光可进入该二次曲面反射器的孔径。
[0062]在本发明的实施例中,一组光学组件可位于孔径的相反侧,在本发明的每一个设想的结构中,所描述的光学组件不是必需的,并且在本公开所设想的结构中还可包括另外的组件。在步骤625中,光线可穿过孔径到达用于限制光束穿过的孔径光阑;在步骤630中,光束可穿过用于减少光束发散的凸面组件;在步骤635中,光束穿过第一个双胶合透镜以在步骤640中穿过第二个双胶合透镜,这些双合透镜可以是成对的以减小光束的发散,从而增加汇聚(例如,参见图2中的组件220和222);可设想其它的实施例,其利用单一的双合透镜,或者利用多个成对的双合透镜(多于2个)。在步骤650中,光束穿过用于阻止不需要的波长的滤波器。例如,在本发明的一些实施例中,因为红外线和紫外线会总造成图像模糊,并产生演色性误差,所以是不需要的。
[0063]在步骤655中,光束穿过用于校正因为二次曲面反射器的圆锥形状所造成的虚像中的极端场曲率的视场致平器,这使得图像位于基本上是平坦的(在+/-10%内是平的)焦平面上;在步骤660中,光学传感器将由于光被聚焦在光学传感器的光感表面上所形成的光学图像转变成电信号;在步骤665中,电信号可被传送至用于存储和/或进一步处理的存储器中。例如,在一个实施例中,原始图像被存储至非暂时的存储器中,该图像可由全景投影仪(参见图7)投影,原始图像可以通过计算机设备进行后续处理。在另一种实现方式中,可利用多种信号处理技术对电信号进行数字处理,并将后处理存储至非暂时存储器和/或作为全景场景直观地显示在屏幕上。
[0064]图7示出根据本公开的实施例的全景光发射装置的流程图。该流程所表示的过程从步骤705开始,其中对光发射装置供电并激活。在步骤710中,处理器可产生用于要被投影的图像和/或灯光显示的电信号,灯光显示指的是时控的和空间定义的颜色顺序;在步骤715中,微型投影仪芯片组和/或光发射组件可以将电信号转变成光学光辐射,在一个实施例中,这些辐射可视情况穿过一个或多个光学组件(如,图5的512-558)以聚焦或调整发射;在步骤725中,光辐射离开光学组件以穿过孔径,该孔径可以是二次曲面反射器的孔径;在步骤730中,光辐射可以从反射镜反射出去,并如步骤735所示的发射到二次曲面反射器上;在步骤740中,从二次曲面反射器反射出去的辐射可以在360水平视场内发射到环境中。
[0065]相应地,本发明的实施例在这里提供了当使用单次全景照相机时消除条纹的优势。特别地,垂悬罩的形状和光吸收特性吸收从单次全景照相机的透明外表面的弯曲的内部反射出去(或折射)的光。在这种光线没被吸收的情况下,它的一部分将最终被反射到图像传感器。垂悬罩具有大致圆锥形状,从而允许光线在没有被垂悬罩遮挡的情况下进入单次全景照相机中。因此,垂悬罩的大致圆锥形状对应于单次全景照相机所设计的垂直视场,在一个实施例中,单次照相机的透明外表面可以是弯曲的,从而将其内部的反射引导至垂悬罩,在此这些反射被吸收。
[0066]单次照相机的传统的实现具有被这里所公开的大致圆锥形状的垂悬罩吸收的反射所引起的条纹问题。可以相信的是,在本领域条纹的原因一般不是公知的,其是由创新者在设计他们的包括用于吸收杂散反射的大致圆锥形状的垂悬罩的单次全景照相机的过程中发现的,其是由内部反射产生的。
[0067]在前面的说明书中,已描述了特定实施例。然而,本领域技术人员将理解的是,在不背离如在所附权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下,可以进行各种修改和改变。因此,说明书和附图应看作是说明性而非限制性的,以及所有这样的修改意在被包括在本教导的范围内。
[0068]益处、优势、对问题的解决方案、以及可以促使任何益处、优势或解决方案产生或变得更显着的任何元素不应被解释为任何或所有权利要求的关键性的、必须的或必要的特征或元素。本发明由所附权利要求书,包括在本申请的未决期间进行的任何修改以及所发布的那些权利要求的所有等价物唯一地限定。
[0069]此外,在本文档中,诸如第一和第二、顶部和底部等的关系词语仅可被用来对一个实体或动作与另一个实体或动作进行区分,而并不必然在这样的实体或动作之间要求或暗示任何实际这样的关系或顺序。词语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其它变体意在覆盖非排他性的包括,使得包括、具有、包括、包含元素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素,而且可以包括没有明确列出或对这样的过程、方法、物品或装置是固有的其它元素。在没有更多约束的情况下,由“包括……一个”、“具有……一个”、“包含……一个”展开的元素不排除在包括、具有、包含该元素的过程、方法、物品或装置中存在额外的相同元素。除非在此另外明确说明,词语“一”被定义为一个或多个;词语“大体上”、“本质上”、“近似地”、“大约”或其任何其它说法被定义为接近如本领域技术人员所理解的含义,以及在一个非限制实施例中,该词语被定义为是在10%内,在另一个实施例中,在5%内,在另一个实施例中,在1%内以及在另一个实施例中,在0.5%内。如在此所使用的词语“被耦接”被定义为被连接,尽管不必直接并且不必机械地以某种方式“配置”的设备或结构至少以该方式来配置,但是还可以以未列出的方式来配置。
[0070]将理解的是,一些实施例可以由以下组成:一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”),诸如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA);以及控制该一个或多个处理器结合某些非处理器电路来实施在此描述的方法和/或装置的功能中的部分、大部分或全部的特有存储的程序指令(包括软件和固件两者)。替选地,部分或所有功能可以由没有已存储的程序指令的状态机、或以其中每一个功能或某些功能的一些组合被实施为定制逻辑的一个或多个专用集成电路(ASIC)来实施。当然,可以使用两种方法的组合。
[0071]此外,实施例可以被实施为在其上存储有计算机可读代码的计算机可读存储介质,所述计算机可读代码用于对计算机(例如,包括处理器)编程以执行如在此描述和主张的方法。这样的计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM (只读存储器)、PROM (可编程只读存储器)、EPROM (可擦除可编程只读存储器)、EEPROM (电可擦除可编程只读存储器)和闪存。此外,可以预期本领域的技术人员虽然可能进行由于例如可用时间、当前技术和经济方面的考虑所激发的重大努力和许多设计选择,但当受到本文所公开的概念和原理的引导时,将容易地能够以最少的实验来生成此类软件指令以及程序和1C。
[0072]提供本发明的摘要是为了使阅读者快速弄清技术公开的性质。其基于以下的理解而被提交,即:其将不被用来解释或限制权利要求的范围或含义。另外,在前面的【具体实施方式】中,可以看到的是,为了简化本发明的目的,在各种实施例中将多种特征集中在一起。本发明的方法不应被解释为反映所主张的实施例需要比在每一个权利要求中明确陈述的更多的特征的意图。相
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