[發(fā)明專利]光信號(hào)接收光學(xué)鏡組

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810486151.0
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN108592867A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉冰玉;杜佳瑋;郭美杉
• 申請（專利權(quán)）人: 余姚舜宇智能光學(xué)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01C3/02
• 分類號(hào): G01C3/02;G01B11/02
• 代理公司: 北京觀韜中茂律師事務(wù)所 11553
• 代理人: 梁朝玉

光信號(hào)接收光學(xué)鏡組，屬于光學(xué)裝置技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明光信號(hào)接收光學(xué)鏡組。本發(fā)明電子設(shè)備包括上述攝像光學(xué)鏡組沿光軸由物側(cè)至像側(cè)依序包括：具有負(fù)光焦度的第一透鏡；具有正光焦度的第二透鏡；以及具有正光焦度的第三透鏡；其中，所述第一透鏡和所述第二透鏡之間設(shè)有光闌，或者所述第二透鏡和所述第三透鏡之間設(shè)有光闌；所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡的物側(cè)面和像側(cè)面均為非球面。本發(fā)明能同時(shí)滿足光學(xué)系統(tǒng)小型化、視場角大、畸變小、成像品質(zhì)好的多種要求，可應(yīng)用于廣角線性投射照明的光學(xué)測距用的電子設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于廣角線性投射照明的光學(xué)測距用的，可量產(chǎn)小型化的光信號(hào)接收光學(xué)模組。

背景技術(shù)

隨著智能社會(huì)的發(fā)展，智能化設(shè)備的研發(fā)越來越受各界關(guān)注。智能設(shè)備要對(duì)周邊事物進(jìn)行感知，少不了接收光信號(hào)的光學(xué)系統(tǒng)，由于光學(xué)測距技術(shù)的研發(fā)越來越成熟，大量光學(xué)測距系統(tǒng)如激光雷達(dá)，掃地機(jī)器人，避障及測量產(chǎn)品都在迅速開發(fā)中。將這些設(shè)備深入到民用設(shè)備，大批量生產(chǎn)已是大勢所趨，這就需要智能設(shè)備上的光學(xué)系統(tǒng)小型化，量產(chǎn)化，同時(shí)還要降低成本。由于傳統(tǒng)照明的光照面積較大，單位面積光能量較小，目前，開發(fā)線性投射照明和光信號(hào)接收鏡組為商業(yè)主流趨勢。

與成像光學(xué)系統(tǒng)不同，系統(tǒng)解像力并不是考察光信號(hào)接收鏡組優(yōu)良的重點(diǎn)，光信號(hào)接收光學(xué)鏡組要保證芯片上能量的利用率，光信號(hào)接收鏡組不同視場對(duì)應(yīng)的光點(diǎn)應(yīng)能夠滿足成像光斑占據(jù)芯片每個(gè)pixel的能量需求。另外，為了保證后期算法能更好的實(shí)現(xiàn)反畸變算法，光信號(hào)接收鏡組的畸變應(yīng)考察其F-theta畸變，且F-theta畸變值不宜過大。在F-theta畸變較小的情況下，還需要同時(shí)滿足大視場光斑占據(jù)pixel的個(gè)數(shù)，以及通光量和鏡組相對(duì)照度的需求，若使用傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)則很難滿足。同時(shí)廣角線性光學(xué)測距信號(hào)接收鏡組與傳統(tǒng)光信號(hào)接收鏡組不同，線性照明光信號(hào)接收鏡組的視場角更大，這使得傳統(tǒng)光信號(hào)接收鏡組很難滿足其應(yīng)用過程中的畸變和信號(hào)接收要求。

實(shí)用新型專利CN202393913U公開了光信號(hào)接收裝置和測距儀，并具體公開了光信號(hào)接收裝置包括透鏡組、第一反射面和光檢測器；透鏡組包括第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡，第一聚焦透鏡的光軸與第二聚焦透鏡的光軸重合；第一反射面設(shè)置于所述透鏡組的外圍，并且位于所述第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡之間；接收到的光信號(hào)經(jīng)透鏡組合第一反射面匯聚后，進(jìn)入光檢測器。該光信號(hào)接收裝置是用以解決近距離光信號(hào)與遠(yuǎn)距離光信號(hào)接收不統(tǒng)一，因測量距離損失部分光信號(hào)的問題。該實(shí)用新型專利未能解決現(xiàn)有技術(shù)中在滿足大視場角的基礎(chǔ)下，也能滿足畸變小和不同視場角對(duì)應(yīng)的光點(diǎn)能夠滿足像素能量要求的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種小型化、大視場角、畸變小，并能確保整個(gè)視場下的素有信號(hào)光能有效的被感光芯片接收的光信號(hào)接收光學(xué)鏡組。

根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種光信號(hào)接收光學(xué)模組，

沿光軸由物側(cè)至像側(cè)依序包括：

具有負(fù)光焦度的第一透鏡；

具有正光焦度的第二透鏡；以及

具有正光焦度的第三透鏡；

其中，所述第一透鏡和所述第二透鏡之間設(shè)有光闌，或者所述第二透鏡和所述第三透鏡之間設(shè)有光闌；所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡的物側(cè)面和像側(cè)面均為非球面。

作為優(yōu)選，所述光信號(hào)接收光學(xué)鏡組的焦距為f，所述第一透鏡的焦距為f1，所述第二透鏡的焦距為f2，所述第三透鏡的焦距為f3，其滿足下列條件：

│f3/f│>2；

│f1/f+│f2/f│<1；

7<│f1 +f2+ f3│<14。