[實用新型]光學成像系統、取像裝置、深度相機及光學識別裝置

有效

• 申請號: 201922490404.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN211786338U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 謝晗;劉彬彬;李明;鄒海榮
• 申請（專利權）人: 南昌歐菲精密光學制品有限公司
• 主分類號: G02B13/14
• 分類號: G02B13/14;G02B13/18;H04N13/271;G06K9/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 易皎鶴

本申請涉及一種光學成像系統、取像裝置、飛行時間深度相機及光學識別裝置。該光學成像系統用于紅外光成像，其沿著光軸由物側至像側依序包括一具有正光焦度的透鏡，透鏡的物側面近軸區域為凸面，像側面為平面，且透鏡的物側面為非球面；以及一玻璃基板，玻璃基板與透鏡的像側面膠合。上述光學成像系統，通過合理調整透鏡的光焦度、面型及有效焦距，可以適用于紅外波段成像，并拍攝得到清晰、明亮、分辨率較好的包含被攝物體深度信息的圖像；上述光學成像系統可以僅利用一個透鏡承靠在玻璃基板上，從而既方便對光學成像系統進行固定，又能夠顯著減小光學成像系統的總長，實現鏡頭的小型化，有利于批量化生產。

技術領域

本實用新型涉及光學成像技術領域，特別是涉及一種光學成像系統、取像裝置、飛行時間深度相機及光學識別裝置。

背景技術

近年來，隨著智能手機等便攜式電子設備的飛速發展，搭載于其上的攝像裝置也越來越多樣化，例如有雙攝像頭、三攝像頭、長焦鏡頭、廣角鏡頭以及支持3D成像技術的光學鏡頭等。

傳統手機鏡頭中的3D成像技術通常使用3D結構光。然而，3D結構光技術的攝像模組結構復雜、體積較大，造價也較為昂貴，不利于批量化生產。

TOF(Time of flight，TOF)技術是近一兩年才被應用到手機攝像頭的3D 成像技術，其通過向目標物發射連續的特性波長的紅外光線脈沖，再由特定傳感器接收目標物傳回的光信號，計算光線往返的飛行時間或相位差，從而獲取目標物體的深度信息。采用TOF技術的鏡頭可用于手機上的人臉解鎖、汽車自動駕駛、人機界面與游戲、工業機器視覺與測量以及安防監控等。

TOF技術相比于成熟的3D結構光具有更遠的距離優勢，且TOF的模組復雜性低，空間占比小，能輔助主攝像頭，達到更好地景深拍攝效果，因此逐漸得到手機廠商的青睞。

實用新型內容

基于此，有必要針對3D結構光技術模組復雜、體積較大的問題，提供一種易批量生產的基于TOF技術的光學成像系統。

一種光學成像系統，所述光學成像系統用于紅外光成像，其沿著光軸由物側至像側依序包括：

一具有正光焦度的透鏡，所述透鏡的物側面近軸區域為凸面，像側面為平面，且所述透鏡的物側面為非球面；以及，

一玻璃基板，所述玻璃基板與所述透鏡的像側面膠合。

上述光學成像系統，通過合理調整透鏡的光焦度、面型及有效焦距，可以適用于紅外波段成像，并拍攝得到清晰、明亮、分辨率較好的包含被攝物體深度信息的圖像；同時上述光學成像系統可以僅利用一個透鏡承靠在玻璃基板上，從而既方便對光學成像系統進行固定，又能夠顯著減小光學成像系統的總長，實現鏡頭的小型化；除此之外，上述光學成像系統的透鏡采用一片式壓印工藝，制程簡單，相較于多片式TOF鏡頭，成本更低，更有利于批量化生產。

在其中一個實施例中，還包括光闌，所述光闌設于所述光學成像系統的物側或像側。

通過設置光闌，可以更好地控制入射進光學成像系統的光束大小。

在其中一個實施例中，所述光學成像系統滿足下列關系式：

20°＜FOV＜40°；其中，FOV為所述光學成像系統的視場角。

通過控制光學成像系統的視場角滿足上述關系，有利于光學成像系統獲取更廣闊的的景物影像信息。

在其中一個實施例中，所述光學成像系統滿足下列關系式：1≤FNO≤1.8；其中，FNO為所述光學成像系統的光圈數。

通過控制光學成像系統的光圈數滿足上述關系，可使光學成像系統具備較大的入瞳孔徑，從而通光量變多，有利于提升畫面的亮度，增強其暗光拍攝能力，獲得優良的拍攝性能。