一种广角TOF光学成像镜头及TOF光学成像模组制造技术

技术编号:44618223 阅读:4 留言:0更新日期:2025-03-17 18:18
本技术提供了一种广角TOF光学成像镜头及TOF光学成像模组,包括沿光轴从物侧指向像侧的方向依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,其中:该第一透镜具有负屈光度,第一透镜的物侧面为凸面、第一透镜的像侧面为凹面;该第二透镜具有负屈光度,第二透镜的物侧面为凸面、第二透镜的像侧面为凹面等,通过合理的分配各个镜片屈光度、优化各个镜片的面型等,在保持像元大小不变的基础上,增大光学系统成像面尺寸,选用1/2英寸的CCD,光学系统的成像面直径设置为8mm。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学镜头,具体涉及一种广角tof光学成像镜头及tof光学成像模组。


技术介绍

1、随着机器视觉的发展,tof镜头如今在工业领域的应用越来越广泛。可以进行工业测量、智能定位、立体识别、人机交互等方面的应用。在机器人领域,tof镜头可以为机器人提供更智能的空间感知和深度感知能力,使机器人更好的完成各种操作,实现精准操作和快速反应。现有的tof镜头多数存在如下其中一种或多种的缺陷:其一、现有镜头成像面不够大,解析力不够高,图像清晰度不够高;其二、现有镜头随着汽车销售价格降低,但镜头成本仍旧较高、造价较贵;其三、现有镜头没有考虑温度漂移或考虑欠佳,在温度较高的高温环境或者温度较低的寒冷天气使用时,清晰度容易降低;其四、现有镜头消光处理不够完整,仍然存在杂光影响;并且在有其他光源干扰时,容易降低分辨率;其五、现有镜头视场角偏大或偏小,无法适配扩大像面后的视场需求;其六、现有镜头的光学畸变较大,拍摄图像变形较大,容易造成识别错误。


技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足,本技术的目的是提出一种广角tof光学成像镜头及tof光学成像模组,通过合理的分配各个镜片屈光度、优化各个镜片的面型等,可使镜头具有良好的成像质量,以此来解决以上
技术介绍
部分提到的问题。

2、本技术通过以下技术方案实现:

3、一种广角tof光学成像镜头,包括沿光轴从物侧指向像侧的方向依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,其中:该第一透镜具有负屈光度,第一透镜的物侧面为凸面、第一透镜的像侧面为凹面;该第二透镜具有负屈光度,第二透镜的物侧面为凸面、第二透镜的像侧面为凹面;该第三透镜具有正屈光度,第三透镜的物侧面为凸面、第三透镜的像侧面为凹面;该第四透镜具有正屈光度,第四透镜的物侧面为凹面、第四透镜的像侧面为凸面;该第五透镜具有正屈光度,第五透镜的物侧面为凸面、第五透镜的像侧面为凸面;该第六透镜具有正屈光度,第六透镜的物侧面为凹面、第六透镜的像侧面为凹面。

4、该实施例的有益效果为:通过合理的分配各个镜片屈光度、优化各个镜片的面型等,在保持像元大小不变的基础上,增大光学系统成像面尺寸,选用1/2英寸的ccd,光学系统的成像面直径设置为8mm。

5、进一步的,所述第一透镜的焦距f1与光学系统成像镜头的总焦距f的比值的绝对值满足如下关系式:3<|(f1/f)|<7;

6、所述第二透镜的焦距f2与光学系统成像镜头的总焦距f的比值的绝对值满足如下关系式:1.7<|(f2/f)|<5;

7、所述第三透镜的焦距f3与光学系统成像镜头的总焦距f的比值的绝对值满足如下关系式:0.5<|(f3/f)|<2;

8、所述第四透镜的焦距f4与光学系统成像镜头的总焦距f的比值的绝对值满足如下关系式:2<|(f4/f)|<5;

9、所述第五透镜的焦距f5与光学系统成像镜头的总焦距f的比值的绝对值满足如下关系式:0.2<|(f5/f)|<2;

10、所述第六透镜的焦距f6与光学系统成像镜头的总焦距f的比值的绝对值满足如下关系式:0.3<|(f6/f)|<2.5。

11、该实施例的有益效果为:通过合理分配各个透镜的光焦度,提升镜头的光学性能。

12、进一步的,所述镜头满足如下关系式:0.8<y/f<1.4,其中,f为光学系统成像镜头的总焦距,y为光学系统成像面直径。

13、该实施例的有益效果为:较大的传感器尺寸意味着更高的分辨率、更好的动态范围和更少的图像噪点,通过满足上式,可使镜头适配较大的传感器尺寸,从而捕获高质量的图像。

14、进一步的,所述镜头满足如下关系式:2.5<ttl/f<4.5,其中,ttl为第一透镜到成像面在光轴上的距离,f为光学系统成像镜头的总焦距。

15、该实施例的有益效果为:满足上式可以更为有效的缩短系统长度,实现小型化光学系统设计。

16、进一步的,所述第二透镜和第六透镜采用dn/dt为正值的玻璃材料。

17、该实施例的有益效果为:满足上式可以降低整个镜头光学系统的温飘,通过第二透镜和第六透镜补偿底座和其余镜片产生的温漂变化量,进而增强在-40~+85℃的高低温下稳定成像,减少失焦量。

18、进一步的,所述镜头满足如下关系式:40<r32<130,其中,r32为第三透镜像侧面的曲率半径。

19、该实施例的有益效果为:通过第三透镜产生负畸变,并用于补充系统其它透镜产生的正畸变,从而大大的降低了系统的总畸变。

20、进一步的,所述镜头满足如下关系式:5<fov/y<10,其中,fov为传感器对角成像面直径对应的视场角,y为传感器对角成像面直径。

21、该实施例的有益效果为:通过控制传感器对角成像面对应的视场角为64.1°时,同时控制光学系统的畸变,满足实际视场角度需求。

22、进一步的,所述镜头满足如下关系式:3<|kr1/kr2|<4,其中,kr1、kr2分别为所述第四片透镜的物侧面和像侧面的conic系数。

23、该实施例的有益效果为:第四透镜为玻璃非球面,通过采用共用现有非球面透镜,无需增加库存清单列表,并通过消耗已有库存,降低生产制造成本。

24、进一步的,所述第一透镜至第六透镜的透镜边缘以及整平面台阶均具有涂黑层。

25、该实施例的有益效果为:通过在各个透镜边缘以及整平面台阶采用涂黑处理,减小杂光在镜片边缘区域反射,并且同理的将透镜间的隔圈采用阳极氧化发黑处理工艺,降低了杂光在隔圈表面的反射,避免杂光对成像质量的影响。

26、另一方面,本技术提供一种tof光学成像模组,包括如上任一项所述广角tof光学成像镜头以及择一选择的850nm光电传感器或940nm光电传感器。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种广角TOF光学成像镜头,其特征在于,包括沿光轴从物侧指向像侧的方向依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,其中:

2.根据权利要求1所述的一种广角TOF光学成像镜头,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的一种广角TOF光学成像镜头,其特征在于,所述镜头满足如下关系式:0.8<Y/f<1.4,其中,f为光学系统成像镜头的总焦距,Y为光学系统成像面直径。

4.根据权利要求1所述的一种广角TOF光学成像镜头,其特征在于,所述镜头满足如下关系式:2.5<TTL/f<4.5,其中,TTL为第一透镜到成像面在光轴上的距离,f为光学系统成像镜头的总焦距。

5.根据权利要求1所述的一种广角TOF光学成像镜头,其特征在于,所述第二透镜和第六透镜采用Dn/Dt为正值的玻璃材料。

6.根据权利要求1所述的一种广角TOF光学成像镜头,其特征在于,所述镜头满足如下关系式:40<R32<130,其中,R32为第三透镜像侧面的曲率半径。

7.根据权利要求1所述的一种广角TOF光学成像镜头,其特征在于,所述镜头满足如下关系式:5<FOV/Y<10,其中,FOV为传感器对角成像面直径对应的视场角,Y为传感器对角成像面直径。

8.根据权利要求1所述的一种广角TOF光学成像镜头,其特征在于,所述镜头满足如下关系式:3<|KR1/KR2|<4,其中,KR1、KR2分别为所述第四片透镜的物侧面和像侧面的Conic系数。

9.根据权利要求1所述的一种广角TOF光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜至第六透镜的透镜边缘以及整平面台阶均具有涂黑层。

10.一种TOF光学成像模组,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述广角TOF光学成像镜头以及择一选择的850nm光电传感器或940nm光电传感器。

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【技术特征摘要】

1.一种广角tof光学成像镜头,其特征在于,包括沿光轴从物侧指向像侧的方向依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,其中:

2.根据权利要求1所述的一种广角tof光学成像镜头,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的一种广角tof光学成像镜头,其特征在于,所述镜头满足如下关系式:0.8<y/f<1.4,其中,f为光学系统成像镜头的总焦距,y为光学系统成像面直径。

4.根据权利要求1所述的一种广角tof光学成像镜头,其特征在于,所述镜头满足如下关系式:2.5<ttl/f<4.5,其中,ttl为第一透镜到成像面在光轴上的距离,f为光学系统成像镜头的总焦距。

5.根据权利要求1所述的一种广角tof光学成像镜头,其特征在于,所述第二透镜和第六透镜采用dn/dt为正值的玻璃材料。

6.根据权利要求1所述的一种广角tof光学成像...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴锦昇李建斌邓莉芬
申请(专利权)人:厦门力鼎光电股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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