光学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种光学系统，其从物方到像方顺序地包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有负屈光力，且具有形成在其像方表面上的至少一个拐点；第三透镜，具有正屈光力或负屈光力。本发明专利技术提供的光学系统的工作波段为800nm～900nm，且其中心波长为850nm；并且所述光学系统的水平方向视场角约17.06°，且其垂直方向视场角约12.84°，且其对角线方向视场角约21.24°；并且所述光学系统具有1:2.4的相对孔径；并且所述光学系统在350mm～450mm范围内都可清晰成像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学成像
，具体地讲，涉及一种光学系统。
技术介绍
虹膜组织是一种织物状的各色环状物，每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构。与指纹等其他几种生物特征相比，基于虹膜特征的生物识别技术具有优越性。世界上尚未发现两个人的眼睛虹膜特征是一模一样的。虹膜识别讲技术作为一种有效的身份认证技术，正逐步成为安全认证领域的研究重点。双眼虹膜采集光学系统在整个虹膜图像采集装置中占据及其重要的作用，光学系统的好坏会直接影响到虹膜的识别。权威研究机构颁布的虹膜图像标准要求虹膜直径内至少有200个像素点，因此虹膜图像采集光学系统对虹膜图像采集质量具有十分重要的影响。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种光学系统，其从物方到像方顺序地包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有负屈光力，且具有形成在其像方表面上的至少一个拐点；第三透镜，具有正屈光力或负屈光力。进一步地，所述第一透镜的物方表面为凸形，并且所述第一透镜的像方表面为凸形。进一步地，所述第二透镜的物方表面为凹形，并且所述第二透镜的像方表面为凸形。进一步地，所述第三透镜具有朝向物方凸起的弯月形状。进一步地，所述光学系统还包括设置在所述第一透镜和所述第二透镜之间的光阑。进一步地，所述光学系统还包括设置在所述第三透镜和成像平面之间的可见光截止滤波器。进一步地，所述第一透镜至所述第三透镜由塑料形成。进一步地，所述第一透镜至所述第三透镜中的每一个的物方表面和像方表面中的至少一个是非球面。进一步地，所述光学系统满足条件式1：[条件式1]0.2<|f1/f2|<0.8其中，f1是所述第一透镜的焦距，f2是所述第二透镜的焦距。进一步地，所述光学系统满足条件式2：[条件式2]0.2<|f3/f|<40其中，f是所述光学系统的总焦距，f3是所述第三透镜的焦距。进一步地，所述光学系统满足条件式3：[条件式3]0.8<|f/TTL|<1其中，f是所述光学系统的总焦距，TTL是从所述第一透镜的物方表面到成像平面的距离。进一步地，所述光学系统的F数为2.4。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了这样的光学系统，所述光学系统的工作波段为800nm～900nm，且其中心波长为850nm；并且所述光学系统的水平方向视场角约17.06°，且其垂直方向视场角约12.84°，且其对角线方向视场角约21.24°；并且所述光学系统具有1:2.4的相对孔径；并且所述光学系统在350mm～450mm范围内都可清晰成像。附图说明通过参照附图对示例性实施例进行的详细描述，上述和其他特点及优点将会变得更加明显，附图中：图1是根据本专利技术的第一实施例的光学系统的结构图；图2示出了图1中的光学系统的像散场曲和畸变的像差图；图3示出了图1中的光学系统的球面像差的像差图；图4示出了图1中的光学系统在物体位于400mm处的光学传递函数的曲线图；图5是根据本专利技术的第二实施例的光学系统的结构图；图6示出了图5中的光学系统的像散场曲和畸变的像差图；图7示出了图5中的光学系统的球面像差的像差图；图8示出了图5中的光学系统在物体位于400mm处的光学传递函数的曲线图；图9是根据本专利技术的第三实施例的光学系统的结构图；图10示出了图9中的光学系统的像散场曲和畸变的像差图；图11示出了图9中的光学系统的球面像差的像差图；图12示出了图9中的光学系统在物体位于400mm处的光学传递函数的曲线图。具体实施方式以下，将参照附图来详细地描述本专利技术的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本专利技术，并且本专利技术不应该被解释为限制于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本专利技术将会彻底和完整，并可完全地将本专利技术的范围传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同的元件。在下面的透镜结构图中，为了便于解释，透镜的厚度、尺寸和形状已经被略微地夸大。具体地讲，所述透镜结构图中示出的球面或非球面的形状仅仅是以示例的方式示出。也就是说，球面或非球面不局限于具有示出的形状。此外，应当注意的是，第一透镜指的是最靠近物方的透镜，第四透镜指的是最靠近成像平面的透镜。进一步地，应当注意的是，术语“前方”指的是从光学系统朝向物方的方向，而术语“后方”指的是从光学系统朝向图像传感器或成像平面的方向。进一步地，应当注意的是，在每个透镜中，第一表面指的是朝向物方的表面(或物方表面)，第二表面指的是朝向成像平面的表面(或像方表面)。此外，应当注意的是，所有透镜的焦距、曲率半径、厚度和TTL的数值的单位是毫米(mm)。根据本专利技术的实施例的光学系统可从物方到像方顺序地包括三个透镜。也就是说，根据本专利技术的实施例的光学系统可包括第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30。然而，根据本专利技术的实施例的光学系统不局限于仅包括三个透镜，如果需要还可进一步包括其它组件。例如，所述光学系统可包括用于控制光量的光阑ST。此外，所述光学系统可进一步包括截止可见光线的可见光线截止滤波器40。进一步地，所述光学系统可进一步包括图像传感器，用于将对象的图像转换成电信号。进一步地，所述光学系统可进一步包括调整透镜之间的间隔的间隔保持件。构成根据本专利技术的实施例的光学系统的第一透镜10至第三透镜30可由塑料形成。此外，第一透镜10至第三透镜30中的至少一个可具有非球面。此外，第一透镜10至第三透镜30可具有至少一个非球面。也就是说，第一透镜10至第三透镜30的第一表面和第二表面中的至少一个可以是非球面。此外，包括第一透镜至第三透镜的光学系统可从物方起顺序地具有正屈光力/负屈光力/负屈光力或正屈光力。如上所述构造的光学系统可通过像差的改善来提高光学性能。此外，如上所述构造的光学系统可通过减小折射角来提高透镜的敏感度。因此，在根据本专利技术的实施例的光学系统中，所有三个透镜可由塑料形成。根据本专利技术的实施例的光学系统可满足条件式1。[条件式1]0.2<|f1/f2|<0.8其中，f1是所述第一透镜的焦距[mm]，f2是所述第二透镜的焦距[mm]。根据本专利技术的实施例的光学系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学系统，其特征在于，所述光学系统从物方到像方顺序地包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有负屈光力，且具有形成在其像方表面上的至少一个拐点；第三透镜，具有正屈光力或负屈光力。

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统从物方到像方顺序地包括：
第一透镜，具有正屈光力；
第二透镜，具有负屈光力，且具有形成在其像方表面上的至少一个拐点；
第三透镜，具有正屈光力或负屈光力。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜的物方表
面为凸形，并且所述第一透镜的像方表面为凸形。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜的物方表
面为凹形，并且所述第二透镜的像方表面为凸形。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第三透镜具有朝向
物方凸起的弯月形状。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括设
置在所述第一透镜和所述第二透镜之间的光阑。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括设
置在所述第三透镜和成像平面之间的可见光截止滤波器。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜至所述第
三透镜由塑料形成。
8....

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁远甫，章逸舟，吕建成，焦国华，董玉明，陈巍，周志盛，刘鹏，陈良培，刘文权，罗阿郁，罗栋，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44