[發(fā)明專利]小型TOF鏡頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011062161.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112099193B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫曉鋒;林勇杰;何孔義;黃木旺;郭少琴
• 申請（專利權(quán)）人: 福建福特科光電股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/14;G02B13/18;G02B1/11
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35220
• 代理人: 陳莉娜

本發(fā)明涉及一種小型TOF鏡頭，包括沿光線入射方向從前至后依次設(shè)置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光闌、第四透鏡、第五透鏡與第六透鏡。該發(fā)明克服了現(xiàn)有TOF鏡頭存在的光學(xué)總長大、成像質(zhì)量不高等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種小型TOF鏡頭，運(yùn)用了兩片塑料非球鏡片，其與鏡片系統(tǒng)中的其他經(jīng)過特別設(shè)計(jì)的鏡片的配合，可以很好地在大光圈的設(shè)計(jì)中矯正TV畸變并減小光學(xué)總長，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)小巧且成像質(zhì)量高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小型TOF鏡頭，應(yīng)用在光學(xué)鏡頭生產(chǎn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，在智能設(shè)備與人臉識別技術(shù)的融合趨勢下，光學(xué)市場中的TOF深度傳感器技術(shù)逐漸嶄露頭角。作為3D深度視覺領(lǐng)域三大主流方案之一，TOF深度傳感技術(shù)依靠體積小、誤差低、直接輸出深度數(shù)據(jù)與抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)勢也在諸如VR/AR手勢交互、汽車電子ADAS、安防監(jiān)控以及工廠自動化等多個領(lǐng)域開始大顯身手。

光的傳播速度是很快的，但就算是0.0001秒，我們雖然看不到，相機(jī)可以捕捉到，當(dāng)相機(jī)獲得了畫面結(jié)構(gòu)，根據(jù)畫面里到達(dá)每一個物體的距離，就可以直接繪制出3D立體圖像了。TOF鏡頭便是用于TOF功能相機(jī)中的部件，其要求鏡頭具有較大光圈、高分辨率，在與之匹配的結(jié)構(gòu)光和算法結(jié)合下，可以很好的識別空間深度，為后續(xù)的物空間建模提供精準(zhǔn)的三維初始數(shù)據(jù)。然而現(xiàn)有TOF鏡頭存在著許多缺點(diǎn)，如光學(xué)總長大(“小型”鏡頭的光學(xué)總長一般為15～20mm，現(xiàn)有TOF鏡頭的光學(xué)總長為一般為16mm)、成像質(zhì)量不高等等。因此提供一種小巧且成像質(zhì)量高的小型TOF鏡頭己成為當(dāng)務(wù)之亟。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有TOF鏡頭存在的光學(xué)總長大、成像質(zhì)量不高等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種小型TOF鏡頭，運(yùn)用了兩片塑料非球鏡片，其與鏡片系統(tǒng)中的其他經(jīng)過特別設(shè)計(jì)的鏡片的配合，可以很好地在大光圈的設(shè)計(jì)中矯正TV畸變并減小光學(xué)總長，以實(shí)現(xiàn)鏡頭結(jié)構(gòu)小巧且成像質(zhì)量高的需求。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種小型TOF鏡頭，包括沿光線入射方向從前至后依次設(shè)置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光闌、第四透鏡、第五透鏡與第六透鏡；

其中，所述第一透鏡為彎月玻璃球面透鏡，所述第二透鏡為彎月塑料非球透鏡，所述第三透鏡為雙凸玻璃球面透鏡，所述第四透鏡為雙凹玻璃球面透鏡，所述第五透鏡為雙凸玻璃球面透鏡，所述第四透鏡和第五透鏡組成密接的膠合組，所述第六透鏡為雙凸塑料非球透鏡；

所述第一透鏡和第二透鏡之間的空氣間隔為1.3～1.6mm，所述第二透鏡和第三透鏡之間的空氣間隔為0.05～0.15mm，所述第三透鏡和第四透鏡之間的空氣間隔為1.2～1.5mm，所述第五透鏡和第六透鏡之間的空氣間隔為0.35～0.55mm，所述光闌位于第三透鏡和第四透鏡之間，距離第三透鏡0.5～0.8mm；

所述第一透鏡的焦距為-10mm≤f1≤-8mm,所述第二透鏡的焦距為-10mm≤f2≤-8mm,所述第三透鏡的焦距為3mm≤f3≤5mm,所述第四透鏡的焦距為-5mm≤f4≤-2mm,所述第五透鏡的焦距為2mm≤f5≤5mm,所述第六透鏡的焦距為5mm≤f6≤8mm；

所述各個透鏡還滿足以下的光學(xué)條件：

1.4≤n1≤1.6，60≤v1≤85，10≤1S1≤15，2≤1S2≤4，0.5mm≤L1≤1mm；

1.45≤n2≤1.75，20≤v2≤45，-5≤2S1≤-2，-5≤2S2≤-2，1mm≤L2≤2mm；

1.9≤n3≤2.05，20≤v3≤40，5≤3S1≤10，-18≤3S2≤-10，1mm≤L3≤2mm；

1.75≤n4≤1.9，10≤v4≤30，-10≤4S1≤-5，2≤4S2≤5，0.5mm≤L4≤1mm；

1.7≤n5≤1.85，30≤v5≤50，2≤5S1≤5，-15≤5S2≤-8，1mm≤L5≤2mm；