專利名稱：在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光學(xué)系統(tǒng)，特別是一種可擷取被攝影物體影像的影像擷取系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
參閱圖1，以目前的數(shù)字照相機、攝影機而言，其影像擷取系統(tǒng)1包含一鏡頭裝置11及一影像感測裝置12。鏡頭裝置11包含至少一具有預(yù)定曲率的透鏡，可供光線穿透后、匯聚于一成像面111。影像感測裝置12包含一受光平面121，及一影像感測單元122，一般，影像感測裝置12是電荷耦合元件(CCD)或互補金屬氧化半導(dǎo)晶體管(CMOS)。
當欲擷取物體100的影像200時，物體100的影像200實際經(jīng)由鏡頭裝置11是清晰成像于成像面111上，之后，再投射至受光平面121上由影像感測單元122感測獲得。
由于鏡頭裝置11存在有像場彎曲，因此，成像面111與受光平面121并不相吻合，所以，當若調(diào)焦至畫面中央的影像清晰時，畫面四周的影像就會模糊，而當調(diào)焦至畫面四周處的影像清晰時，畫面中央的影像又會變得模糊，而無法完整清晰的影像。因此，如何減少、甚至完全消除像場彎曲的影響，以獲得整體清晰的影像，是業(yè)界、學(xué)界不斷努力研發(fā)的方向之一。
一般解決像場彎曲影響的研究，大都集中在鏡頭裝置11的改善上，例如利用不同曲率的透鏡組合，減少或是消除光線通過后的像場彎曲。然而此種方式，由于受限鏡頭裝置11所可以組合的透鏡數(shù)目、光程等因子，所以僅可有效減少像差，而無法完全解決像場彎曲的問題。
此外，參閱圖2，美國專利第4467361號發(fā)明案提出另一方式解決上述擷取影像失真的問題，其主要的技術(shù)手段是制造一具有預(yù)定曲率的受光面2的影像感測裝置12’，簡單的說，即是制作出受光面2與鏡頭裝置11’的成像面111’相重合的影像感測裝置12’。理論上而言，由于成像面111’與受光面2相重合確實可以消除像場彎曲的問題，然而在考慮實際光學(xué)元件發(fā)展制程而言，要制作出受光面2與成像面111’相重合的影像感測裝置12’，根本是件極為困難，甚至不可能的工作。
因此，如何在擷取物體影像時減少、甚至完全消除像場彎曲，仍是業(yè)界、學(xué)界必須不斷研究發(fā)展的領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的即在提供一種在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，以消除擷取物體影像時產(chǎn)生的像場彎曲。
于是，本發(fā)明一種在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，是可擷取一被攝影物體的一影像，該在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)包含一鏡頭裝置、一成像傳輸裝置，及一影像感測裝置。
該鏡頭裝置可匯聚光線并在一成像面形成該被攝影物體的一對應(yīng)影像。
該成像傳輸裝置包括一接收面、一輸出面，及一光連接該接收面與該輸出面的影像傳輸部，該接收面與該成像面對應(yīng)吻合而可獲得該對應(yīng)影像，并由該影像傳輸部將該對應(yīng)影像光傳遞至該輸出面。
該影像感測裝置與該輸出面光連接，接收該對應(yīng)影像成為該被攝物體的影像。
本發(fā)明一種在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)可以消除利用現(xiàn)有的影像擷取系統(tǒng)擷取物體影像時，必然會產(chǎn)生的像場彎曲的問題，確實達到本發(fā)明的目的。


圖1是一示意圖，說明現(xiàn)有的影像擷取系統(tǒng)。
圖2是一示意圖，說明另一現(xiàn)有的影像擷取系統(tǒng)，其影像感測裝置的受光面具有預(yù)定曲率。
圖3是一示意圖，說明本發(fā)明在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)的一較佳實施例。
圖4是一立體圖，說明圖3的在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)的一成像傳輸裝置。
圖5是一鏡頭的場曲圖，說明鏡頭的成像面是一不規(guī)則曲面。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明參閱圖3，本發(fā)明在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)的一較佳實施例，與現(xiàn)有影像擷取系統(tǒng)1相似，應(yīng)用在例如照相機、攝影機等光學(xué)產(chǎn)品中，以擷取物體100的影像200。在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)3包含一鏡頭裝置31、一與該鏡頭裝置光連接的成像傳輸裝置32，及一與該成像傳輸裝置相光連接的影像感測裝置33。
與現(xiàn)有影像擷取系統(tǒng)1的鏡頭裝置11相似，鏡頭裝置31是匯聚一被攝影物體的光線于一成像面311上成像成一被攝影物體100的對應(yīng)影像300。
成像傳輸裝置32包括一接收面321、一輸出面322，及一光連接該接收面321與該輸出面322的影像傳輸部323，該接收面321與鏡頭裝置31的成像面311相對應(yīng)吻合，因此接收面321可獲得被攝影物體100的對應(yīng)影像300，并借由影像傳輸部323將對應(yīng)影像300光傳遞至輸出面322。
同時參閱圖4，在本例中成像傳輸裝置32是復(fù)數(shù)集合成束的光纖4，該每一光纖4具有相反的一第一端面41、第二端面42，以及光連接該第一、二端面的光傳輸部43，第一端面41被切割成預(yù)定形狀，使得復(fù)數(shù)光纖4集合成束后，每一光纖4的第一端面41共同形成具有預(yù)定形狀的接收面321，第二端面42則共同形成輸出面322，且光傳輸部43共同形成影像傳輸部323。
圖5是一鏡頭的場曲圖，說明鏡頭的成像面是一不規(guī)則曲面。由于每種鏡頭裝置31匯聚光線的曲率不同，因此成像面311的態(tài)樣也會隨著鏡頭裝置31的不同而有所不同，一般最常見的是成一曲面，此曲面的曲率可為恒定值或是變化值，也因此，成像傳輸裝置32的接收面321的曲率也會隨著鏡頭裝置31的不同而為恒定值或是變化值，也就是說，在本例中的每一光纖4的第一端面41的切割形狀，當然必須隨著成像面311的曲率不同而有所變化。
此外，雖然在本例中成像傳輸裝置32是以復(fù)數(shù)集合成束的光纖4為例說明，然而熟悉光學(xué)技術(shù)人士均知，其它例如光導(dǎo)管，或是相類似而可進行光傳遞的光導(dǎo)元件，均可應(yīng)用作為成像傳輸裝置，由于此些元件種類眾多，諒可不必一一詳加舉例說明。
影像感測裝置33包含一受光平面331，及一與該受光平面331相光連接的影像感測單元332。受光平面331與成像傳輸裝置32的輸出面323相光連接而可接收接收面321上的對應(yīng)影像300，影像感測單元332接收該對應(yīng)影像300而成該被攝影物體100的影像200。在本例中，影像感測裝置33可以是電荷耦合元件(CCD)或互補金屬氧化半導(dǎo)晶體管(CMOS)，而可進一步將影像200轉(zhuǎn)換成電信號加以儲存、傳輸?shù)鹊暮罄m(xù)應(yīng)用。
當實際以本發(fā)明在曲面成像影像擷取系統(tǒng)3擷取被攝影物體100的影像200時，物體100的對應(yīng)影像300經(jīng)由鏡頭裝置31清晰成像于成像面311上，由于成像傳輸裝置32的接收面321與成像面311相對應(yīng)吻合，因此接收面321上也就獲得了清晰的對應(yīng)影像300，從而消除了鏡頭裝置31像場彎曲對被攝影物體100成像的影響，接著再由影像傳輸部323將對應(yīng)影像300傳遞至輸出面322，而由影像感測裝置33的受光平面331接收，最后由影像感測單元332將得到最終正確不失真的影像200。
由上述說明可知，本發(fā)明在曲面成像影像擷取系統(tǒng)3，主要是以例如光纖、光導(dǎo)管等光導(dǎo)元件集合后對應(yīng)鏡頭裝置31產(chǎn)生的像場彎曲，形成一曲率既可以是恒定值也可以是變化值的接收面321，使接收面321與鏡頭裝置31的成像面311相吻合，以消除鏡頭裝置31匯聚光線時的像場彎曲，從而獲得正確不失真的被攝影物體100的正確影像200，而可以消除利用現(xiàn)有的影像擷取系統(tǒng)擷取物體影像時，必然會產(chǎn)生的像場彎曲的問題，確實達到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，可擷取一被攝影物體的影像，其特征在于該在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)包含一可匯聚光線的鏡頭裝置，可在一成像面成像該被攝影物體的一對應(yīng)影像；一成像傳輸裝置，包括一接收面、一輸出面，及一光連接該接收面與該輸出面的影像傳輸部，該接收面與該成像面對應(yīng)吻合而可獲得該對應(yīng)影像，該影像傳輸部將該對應(yīng)影像光傳遞至該輸出面；及一與該輸出面光連接的影像感測裝置，接收該對應(yīng)影像成為該被攝物體的影像。
2.如權(quán)利要求1所述在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于該鏡頭裝置包含至少一可透光并具有預(yù)定曲率的透鏡。
3.如權(quán)利要求1所述在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于該鏡頭裝置是一包含復(fù)數(shù)透鏡的透鏡陣列，該每一透鏡可透光并具有預(yù)定曲率，且以光軸相互平行方式排列設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于該成像傳輸裝置是復(fù)數(shù)集合成束的光纖，該每一光纖具有相反的一第一端面與一第二端面，及一光連接該第一、二端面且可傳遞光的光傳輸部，該每一光纖的第一端面分別具有預(yù)定曲率，而使該每一光纖的第一端面集合成束后共同成為該接收面，該每一光纖的第二端面集合成束后共同成為該輸出面，且該每一光纖的光傳輸部集合成束后共同成為該影像傳輸部。
5.如權(quán)利要求1所述在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于該成像傳輸裝置是復(fù)數(shù)集合成束的光導(dǎo)管，該每一光導(dǎo)管具有相反的一第一端面與一第二端面，及一光連接該第一、二端面且可傳遞光的光傳輸部，該每一光導(dǎo)管的第一端面分別具有預(yù)定曲率，而使該每一光導(dǎo)管的第一端面集合成束后共同成為該接收面，該每一光導(dǎo)管的第二端面集合成束后共同成為該輸出面，且該每一光導(dǎo)管的光傳輸部集合成束后共同成為該影像傳輸部。
6.如權(quán)利要求1所述在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于該影像感測裝置將該影像轉(zhuǎn)換成一電信號。
7.如權(quán)利要求6所述在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于該影像感測裝置是一電荷耦合元件。
8.如權(quán)利要求6所述在曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于該影像感測裝置是一互補金屬氧化半導(dǎo)晶體管。
9.一種影像擷取系統(tǒng)的成像傳輸裝置，該影像擷取系統(tǒng)包含一鏡頭裝置，及一影像感測裝置，該鏡頭裝置匯聚一被攝影物體的光線在一成像面成像出一對應(yīng)影像，該影像感測裝置可獲取該對應(yīng)影像，其特征在于該成像傳輸裝置包含一接收面，與該成像面對應(yīng)吻合，而可獲得該對應(yīng)影像；一相反于該接收面的輸出面，與該影像感測裝置相光連接；及一影像傳輸部，光連接該接收面與該輸出面，將該接收面獲得的該對應(yīng)影像光傳遞至該輸出面，而使該影像感測裝置獲得該對應(yīng)影像。
10.如權(quán)利要求9所述影像擷取系統(tǒng)的成像傳輸裝置，其特征在于該成像傳輸裝置是復(fù)數(shù)集合成束的光纖，該每一光纖具有相反的一第一端面與一第二端面，及一光連接該第一、二端面且可傳遞光的光傳輸部，該每一光纖的第一端面分別具有預(yù)定曲率，而使該每一光纖的第一端面集合成束后共同成為該接收面，該每一光纖的第二端面集合成束后共同成為該輸出面，且該每一光纖的光傳輸部集合成束后共同成為該影像傳輸部。
11.如權(quán)利要求9所述影像擷取系統(tǒng)的成像傳輸裝置，其特征在于該傳輸單元是復(fù)數(shù)集合成束的光導(dǎo)管，該每一光導(dǎo)管具有相反的一第一端面與一第二端面，及一光連接該第一、二端面且可傳遞光的光傳輸部，該每一光導(dǎo)管的第一端面分別具有預(yù)定曲率，而使該每一光導(dǎo)管的第一端面集合成束后共同成為該接收面，該每一光導(dǎo)管的第二端面集合成束后共同成為該輸出面，且該每一光導(dǎo)管的光傳輸部集合成束后共同成為該影像傳輸部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種曲面成像的影像擷取系統(tǒng)，包含一鏡頭裝置、一與該鏡頭裝置光連接的成像傳輸裝置，及一與該成像傳輸裝置光連接的影像感測裝置，鏡頭裝置能匯聚光線并于成像面成像出被攝物體影像，成像傳輸裝置具有一與成像面對應(yīng)吻合的接收面，并可將被攝物體影像光傳輸至影像感測裝置，而由影像感測裝置接收后成為該被攝物體的影像。
文檔編號H04N5/225GK1779501SQ20041009175
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月25日
發(fā)明者蘭智強 申請人:亞洲光學(xué)股份有限公司