[發明專利]一種液體透鏡輔助調焦的自動對焦成像鏡頭

有效

• 申請號: 202110684469.1
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113296242B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 張麗芝;崔志英;孫秀云;邱元芳;呂威;毛世波;崔浩鑫
• 申請（專利權）人: 寧波永新光學股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/18;G02B3/14;G02B26/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 程曉明

本發明公開了一種液體透鏡輔助調焦的自動對焦成像鏡頭，特點是包括從物側至像側依序排列的第一透鏡、液體透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第七透鏡，液體透鏡通過調節電壓改變焦距，整個鏡頭光學總長滿足：12mmTTL17mm，焦距f變化范圍為：6.046mm≤f≤6.378mm，調焦范圍為：80mmxinfinity，其中x表示物方的調焦范圍，液體透鏡屈光度滿足?3.3≤φ≤7.2，優點是采用液體透鏡結構來快速實現鏡頭的自動對焦過程，液體透鏡通過改變電壓來調節其表面曲率實現對焦功能，不需要移動任何光學元件，具有響應速度快、功耗低、無噪聲等優點，使用鏡片數量較少，減少了鏡頭體積及成本，同時具有較高的分辨率。

技術領域

本發明涉及一種光學成像鏡頭，具體涉及一種液體透鏡輔助調焦的自動對焦成像鏡頭。

背景技術

隨著科學技術的迅速發展和信息技術的普及應用，成像系統普遍應用于車載、交通運輸、工業生產、零售業等領域的電子元器件中。由光學系統成像原理可知，只有像面處于當前系統的理想焦平面位置時，所成的像才是最清晰的，而當偏離光學系統焦平面即系統產生離焦時，就會造成成像質量下降。如何快速而準確地自動調整使系統永遠處于最佳聚焦像面，成為光學研究者的追求熱點。自動對焦技術作為成像系統中重要的環節己顯示出其發展的重要性和必要性。傳統變焦方式采用手動對焦，過程中需要對透鏡組的運動軌跡進行控制，操作復雜、可靠性低、體積大、成本高、響應慢，尤其是在大型物流及工業生產等領域，難以滿足行業需求。相比于傳統的機械變焦鏡頭，液體自動對焦鏡頭具有體積小、響應快、成本低和集成度高等特點，被廣泛應用于圖像采集、目標追蹤和特征識別等領域。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可實現快速變焦、大景深使用要求的液體透鏡輔助調焦的自動對焦成像鏡頭，通過改變液體透鏡的曲率來實現變焦的目的，解決了傳統變焦鏡頭體積大、結構復雜、變焦速度慢、精度低等技術問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種液體透鏡輔助調焦的自動對焦成像鏡頭，包括從物側至像側依序排列的第一透鏡、液體透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第七透鏡，所述的液體透鏡通過調節電壓改變焦距，整個鏡頭光學總長滿足：12mmTTL17mm，焦距f變化范圍為：6.046mm≤f≤6.378mm，調焦范圍為：80mmxinfinity，其中x表示物方的調焦范圍，液體透鏡屈光度滿足-3.3≤φ≤7.2。

所述的第一透鏡和所述的第二透鏡具有正光焦度，均為物側為凹面，像側為凸面的凹凸型透鏡，所述的第三透鏡具有正光焦度，為物側為凹面，像側為凸面的凹凸型透鏡，所述的第四透鏡為具有負光焦度的雙凹型透鏡，所述的第五透鏡為具有正光焦度的雙凸型透鏡，所述的第六透鏡具有正光焦度，為物側為凸面，像側為凹面的凸凹型透鏡，所述的第七透鏡為具有負光焦度的雙凹型透鏡。

所述的液體透鏡與所述的第二透鏡之間設置有光闌。

所述的第一透鏡為大口徑非球面透鏡使整個鏡頭的視場為55°。

所述的第二透鏡和所述的第三透鏡相互膠合，且(V2-V3)30，(V5-V4)25，其中V2、V3、V4和V5分別為所述的第二透鏡、所述的第三透鏡、所述的第四透鏡和所述的第五透鏡的阿貝數。

所述的第一透鏡、所述的第二透鏡、所述的第三透鏡、所述的第四透鏡、所述的第五透鏡、所述的第六透鏡和所述的第七透鏡均為偶次非球面透鏡，其面型滿足以下方程式：

式中，y表示透鏡垂直光軸的徑向坐標值，Z為非球面透鏡沿光軸方向在高度為y的位置時，距離非球面頂點的矢高，c＝1/R，R表示對應非球面透鏡面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數，參數A、B、C、D、E、F、…為高次非球面系數。