红外成像镜头制造技术

本申请提供一种红外成像镜头，包括从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。第一透镜、第二透镜和第三透镜为正光焦度，第四透镜为负光焦度。第一透镜在近轴的物侧一面为凸面，在近轴的像侧一面为凹面；第二透镜在近轴的物侧一面为凸面或者平面；第三透镜在近轴的物侧一面为凹面，在近轴的像侧一面为凸面；第四透镜在近轴的物侧一面为凸面，在近轴的像侧一面为凹面。每个透镜的两个面中至少有一个面为非球面。镜头的焦距

【技术实现步骤摘要】
红外成像镜头
本申请实施例涉及光学成像领域，并且更具体地，涉及红外成像镜头。
技术介绍
随着人脸识别、体感游戏和模式识别等领域的兴起，三维深度检测已成为热点。三维深度测试中通常采用940nm的光源作为信号光源，一是为避免太阳光中的可见光波段对信号的干扰，二是空气中的水分子对940nm的光线的吸收较小。红外成像镜头作为深度测试中的信号收集装置，对深度检测中的精度和视场至关重要。因此，如何改善红外成像镜头的性能，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种红外成像镜头，具有较大的视场和较小的F数。第一方面，提供了一种红外成像镜头，包括从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中：所述第一透镜为正光焦度的透镜，所述第一透镜在近轴的物侧一面为凸面，且在近轴的像侧一面为凹面，所述第一透镜的两个面中至少有一个面为非球面；所述第二透镜为正光焦度的透镜，所述第二透镜在近轴的物侧一面为凸面或者平面，所述第二透镜的两个面中至少有一个面为非球面；所述第三透镜为正光焦度的透镜，所述第三透镜在近轴的物侧一面为凹面，且在近轴的像侧一面为凸面，所述第三透镜的两个面中至少有一个面为非球面；所述第四透镜为负光焦度的透镜，所述第四透镜在近轴的物侧一面为凸面，且在近轴的像侧一面为凹面，所述第四透镜的两个面中至少有一个面为非球面；其中，所述镜头的参数满足预定条件，以使所述镜头的视场角FOV大于第一阈值且小于第二阈值，以及使所述镜头的F数小于第三阈值，其中，所述镜头的参数包括以下中的至少两项：所述镜头的焦距f、所述镜头的成像面上的最大像高Y’、以及所述第一透镜的物侧一面到所述镜头的成像面之间的距离TTL。在一种可能的实现方式中，所述预定条件包括：0<|Y’/(f*TTL)|<0.5；和/或，0.48<Y’/TTL<0.51。在一种可能的实现方式中，所述第一阈值为65度，所述第二阈值为80度。在一种可能的实现方式中，所述第三阈值为1.25。在一种可能的实现方式中，所述镜头的TV畸变小于第四阈值。在一种可能的实现方式中，所述第四阈值为5%。在一种可能的实现方式中，所述第一透镜的中心厚度CT1和所述第二透镜的中心厚度CT2之间满足：0.8<CT1/CT2<2。在一种可能的实现方式中，所述第二透镜的中心厚度CT2和所述第三透镜的中心厚度CT3之间满足：0.5<CT2/CT3<2。在一种可能的实现方式中，所述第三透镜的中心厚度CT3和所述第四透镜的中心厚度CT4之间满足：0.5<CT3/CT4<2。在一种可能的实现方式中，所述第一透镜的材料的折射率n1＞1.6，所述第一透镜的材料的色散系数v1＞20.0。在一种可能的实现方式中，所述第二透镜的材料的折射率n2＞1.6，所述第二透镜的材料的色散系数v2＞20.0。在一种可能的实现方式中，所述第三透镜的材料的折射率n3＞1.6，所述第三透镜的材料的色散系数v3＞20.0。在一种可能的实现方式中，所述第四透镜的材料的折射率n4＞1.5，所述第四透镜的材料的色散系数v4＞20.0。在一种可能的实现方式中，所述第一透镜的焦距f1与所述镜头的焦距f之间满足：1<f1/f<20。在一种可能的实现方式中，所述第二透镜的焦距f2与所述镜头的焦距f之间满足：0<f2/f<5。在一种可能的实现方式中，所述第三透镜的焦距f3与所述镜头的焦距f之间满足：0<f3/f<2。在一种可能的实现方式中，所述第四透镜的焦距f4与所述镜头的焦距f之间满足：-5<f4/f<0。在一种可能的实现方式中，所述第一透镜的焦距f1与所述第一透镜的物侧一面的曲率半径R1之间满足：0<f1/R1<30。在一种可能的实现方式中，所述第一透镜的焦距f1与所述第一透镜的像侧一面的曲率半径R2之间满足：0<f1/R2<35。在一种可能的实现方式中，所述第二透镜的焦距f2与所述第二透镜的物侧一面的曲率半径R3之间满足：0<f2/R3<2。在一种可能的实现方式中，所述第二透镜的焦距f2与所述第二透镜的像侧一面的曲率半径R4之间满足：-1<f2/R4<1。在一种可能的实现方式中，所述第三透镜的焦距f3与所述第三透镜的物侧一面的曲率半径R5之间满足：-5<f3/R5<-2。在一种可能的实现方式中，所述第三透镜的焦距f3与所述第三透镜的像侧一面的曲率半径R6之间满足：-6<f3/R6<-2。在一种可能的实现方式中，所述第四透镜的焦距f4与所述第四透镜的物侧一面的曲率半径R7之间满足：-6<f4/R7<0。在一种可能的实现方式中，所述第四透镜的焦距f4与所述第四透镜的像侧一面的曲率半径R8之间满足：-10<f4/R8<-2。在一种可能的实现方式中，所述第一透镜的物侧一面的曲率半径R1与所述第一透镜的像侧一面的曲率半径R2之间满足：0<R1/R2<2。在一种可能的实现方式中，所述第二透镜的物侧一面的曲率半径R3与所述第二透镜的像侧一面的曲率半径R4之间满足：-2<R3/R4<1。在一种可能的实现方式中，所述第三透镜的物侧一面的曲率半径R5与所述第三透镜的像侧一面的曲率半径R6之间满足：1<R5/R6<2。在一种可能的实现方式中，所述第四透镜的物侧一面的曲率半径R7与所述第四透镜的像侧一面的曲率半径R8之间满足：1<R7/R8<2。在一种可能的实现方式中，所述镜头应用于深度检测中。基于上述技术方案，红外成像镜头中包括四个透镜。通过对四个透镜的光焦度和形状进行设计，使得镜头的焦距f、镜头的成像面上的最大像高Y’、以及镜头沿光轴的纵向距离TTL满足预设条件，从而具有较大的视场角FOV和较小的F数，进而改善该红外成像镜头的视场和成像精度。附图说明图1是本申请实施例的红外成像模组的一种示意性结构图。图2是图1所示红外成像模组中的镜头对光线进行成像的示意图。图3是本申请实施例的红外成像镜头的示意图。图4是本申请实施例的镜头的一种布局的示意图。图5是图4所示的镜头的像散的收差曲线的示意图。图6是图4所示的镜头的畸变的收差曲线的示意图。图7是图4所示的镜头的成像质量的收差曲线的示意图。图8是本申请实施例的镜头的另一种布局的示意图。图9是图8所示的镜头的像散的收差曲线的示意图。图10是图8所示的镜头的畸变的收差曲线的示意图。图11是图8所示的镜头的成像质量的收差曲线的示意图。图12是本申请实施例的镜头的另一种布局的示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外成像镜头，其特征在于，包括从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中：/n所述第一透镜为正光焦度的透镜，所述第一透镜在近轴的物侧一面为凸面，且在近轴的像侧一面为凹面，所述第一透镜的两个面中至少有一个面为非球面；/n所述第二透镜为正光焦度的透镜，所述第二透镜在近轴的物侧一面为凸面或者平面，所述第二透镜的两个面中至少有一个面为非球面；/n所述第三透镜为正光焦度的透镜，所述第三透镜在近轴的物侧一面为凹面，且在近轴的像侧一面为凸面，所述第三透镜的两个面中至少有一个面为非球面；/n所述第四透镜为负光焦度的透镜，所述第四透镜在近轴的物侧一面为凸面，且在近轴的像侧一面为凹面，所述第四透镜的两个面中至少有一个面为非球面；/n其中，所述镜头的参数满足预定条件，以使所述镜头的视场角FOV大于第一阈值且小于第二阈值，以及使所述镜头的F数小于第三阈值，其中，所述镜头的参数包括以下中的至少两项：所述镜头的焦距

【技术特征摘要】
1.一种红外成像镜头，其特征在于，包括从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中：
所述第一透镜为正光焦度的透镜，所述第一透镜在近轴的物侧一面为凸面，且在近轴的像侧一面为凹面，所述第一透镜的两个面中至少有一个面为非球面；
所述第二透镜为正光焦度的透镜，所述第二透镜在近轴的物侧一面为凸面或者平面，所述第二透镜的两个面中至少有一个面为非球面；
所述第三透镜为正光焦度的透镜，所述第三透镜在近轴的物侧一面为凹面，且在近轴的像侧一面为凸面，所述第三透镜的两个面中至少有一个面为非球面；
所述第四透镜为负光焦度的透镜，所述第四透镜在近轴的物侧一面为凸面，且在近轴的像侧一面为凹面，所述第四透镜的两个面中至少有一个面为非球面；
其中，所述镜头的参数满足预定条件，以使所述镜头的视场角FOV大于第一阈值且小于第二阈值，以及使所述镜头的F数小于第三阈值，其中，所述镜头的参数包括以下中的至少两项：所述镜头的焦距f、所述镜头的成像面上的最大像高Y’、以及所述第一透镜的物侧一面到所述镜头的成像面之间的距离TTL。


2.根据权利要求1所述的红外成像镜头，其特征在于，所述预定条件包括：
0<|Y’/(f*TTL)|<0.5；和/或，
0.48<Y’/TTL<0.51。


3.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第一阈值为65度，所述第二阈值为80度。


4.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第三阈值为1.25。


5.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述镜头的TV畸变小于第四阈值。


6.根据权利要求5所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第四阈值为5%。


7.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的中心厚度CT1和所述第二透镜的中心厚度CT2之间满足：0.8<CT1/CT2<2。


8.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的中心厚度CT2和所述第三透镜的中心厚度CT3之间满足：0.5<CT2/CT3<2。


9.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的中心厚度CT3和所述第四透镜的中心厚度CT4之间满足：0.5<CT3/CT4<2。


10.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的材料的折射率n1＞1.6，所述第一透镜的材料的色散系数v1＞20.0。


11.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的材料的折射率n2＞1.6，所述第二透镜的材料的色散系数v2＞20.0。


12.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的材料的折射率n3＞1.6，所述第三透镜的材料的色散系数v3＞20.0。


13.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第四透镜的材料的折射率n4＞1.5，所述第四透镜的材料的色散系数v4＞20.0。


14.根据权利要求1或2所述的红外成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的焦距f1与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛丛，刘杨赞，张劭宇，蔡斐欣，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44