成像镜头、虹膜成像模组以及虹膜识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种成像镜头、虹膜成像模组以及虹膜识别装置，属于生物识别领域，成像镜头沿光线入射方向从前到后依次包括：第一透镜，第一透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；第二透镜，第二透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第三透镜，第三透镜为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第四透镜，第四透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第五透镜，第五透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；第四透镜和第五透镜胶合在一起。本发明专利技术的成像镜头成像质量好，采集范围广，使用方便，结构简单，装配方便，造价低。

【技术实现步骤摘要】
成像镜头、虹膜成像模组以及虹膜识别装置
本专利技术涉及生物识别领域，特别是指一种成像镜头、虹膜成像模组以及虹膜识别装置。
技术介绍
虹膜识别是一种基于小于10mm区域的眼睛虹膜纹理信息进行处理来认证用户身份的生物识别技术，该技术的实现难点在于如何采集到清晰高质量的虹膜图像即高质量的虹膜图像采集光学系统。目前已有的虹膜采集光学系统可分为：变焦光学系统和定焦光学系统，其中变焦光学系统体积大、结构复杂、造价高，装配难度大；定焦光学系统结构简单，造价低，装置方便，目前市面上的产品一般采用定焦光学系统，但现有的定焦光学系统多为单目采集光学系统，其一般搭配较低像素的图像传感器(VGA即可)。但采集一只眼睛，对用户的配合度要求高，且设备可采集范围(景深)很窄，在使用时极不方便，不利于把握距离及对准。
技术实现思路
本专利技术提供一种成像镜头、虹膜成像模组以及虹膜识别装置，该镜头成像质量好，采集范围广，使用方便，结构简单，装配方便，造价低。为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：一种成像镜头，沿光线入射方向从前到后依次包括：第一透镜，所述第一透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；第二透镜，所述第二透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第三透镜，所述第三透镜为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第四透镜，所述第四透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第五透镜，所述第五透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；所述第四透镜和第五透镜胶合在一起。一种虹膜成像模组，包括上述任一的成像镜头以及位于所述成像镜头后方的图像传感器，所述图像传感器为CCD或CMOS传感器。一种虹膜识别装置，包括上述虹膜成像模组以及与所述虹膜成像模组连接的硬件电路。本专利技术具有以下有益效果：与现有技术相比，本专利技术的成像镜头沿光线入射方向从前到后的五片透镜依次为双凸透镜、凸凹透镜、凸凹透镜、凸凹透镜以及双凸透镜，其中第四透镜和第五透镜胶合在一起。该成像镜头在近红外波段具有较高的成像质量，畸变小；景深范围广，物距范围大，使得采集范围广；本专利技术尤其适用于双目虹膜采集，对用户的配合度要求低，使用方便；五片透镜均为球面透镜，没有非球面透镜，结构简单，装配方便，造价低。附图说明图1为本专利技术的成像镜头的结构示意图；图2为本专利技术的成像镜头实施例一的结构示意图；图3为图2所示成像镜头的光学性能曲线图，其中：3A为实施例一的畸变曲线图；3B为实施例一的场曲曲线图；3C为实施例一的MTF特性曲线图一；3D为实施例一的MTF特性曲线图二；3E为实施例一的MTF特性曲线图三；图4为本专利技术的成像镜头实施例二的结构示意图；图5为图4所示成像镜头的光学性能曲线图，其中：5A为实施例二的畸变曲线图；5B为实施例二的场曲曲线图；5C为实施例二的MTF特性曲线图一；5D为实施例二的MTF特性曲线图二；5E为实施例二的MTF特性曲线图三。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本专利技术提供一种成像镜头，如图1所示，沿光线入射方向从前到后依次包括：第一透镜1，第一透镜1为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面11为凸面，后表面12为凸面；第二透镜2，第二透镜2为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面21为凸面，后表面22为凹面；第三透镜3，第三透镜3为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面31为凸面，后表面32为凹面；第四透镜4，第四透镜4为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面41为凸面，后表面42为凹面；第五透镜5，第五透镜5为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面51为凸面，后表面52为凸面；第四透镜4和第五透镜5胶合在一起，图1中42和51为同一个面，标号为42/51。上述各个透镜的前表面是指红外光射入的面，后表面是指红外光射出的面，下同。与现有技术相比，本专利技术的成像镜头沿光线入射方向从前到后的五片透镜依次为双凸透镜、凸凹透镜、凸凹透镜、凸凹透镜以及双凸透镜，其中第四透镜和第五透镜胶合在一起。该成像镜头在近红外波段具有较高的成像质量，畸变小；景深范围广，物距范围大，使得采集范围广；本专利技术尤其适用于双目虹膜采集，对用户的配合度要求低，使用方便；五片透镜均为球面透镜，没有非球面透镜，结构简单，装配方便，造价低。作为本专利技术的一种改进，各个透镜的焦距可以满足：1.8f≤f1≤2.3f，0.45f≤f2≤1.1f，-0.55f≤f3≤-0.33f，1.05f≤f4≤1.35f，0.9f≤f5≤1.67f；其中，f为成像镜头的总焦距，f1为第一透镜焦距，f2为第二透镜焦距，f3为第三透镜焦距，f4为第四透镜焦距，f5为第五透镜焦距。当各个透镜的焦距满足上述关系时，在近红外波段具有更高的成像质量，几乎无畸变。进一步的，17mm≤f1≤21mm，4mm≤f2≤9.5mm，-5mm≤f3≤-3mm，9.5mm≤f4≤12mm，8mm≤f5≤15mm；200mm≤h≤400mm，Δh≥110mm；其中，h为物距，Δh为物方景深范围，Δh＝物方最远拍摄距离-物方最近拍摄距离。此时，成像镜头可适用于20-40cm范围内的双目虹膜图像采集，具有较大的物方景深范围。作为本专利技术的另一种改进，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的材质满足：1.6≤nd≤1.8,25≤vd≤55，其中，nd为透镜材质的折射率，vd为透镜材质的色散系数。采用上述折射率和色散系数的材质既能够得到较好的成像质量，又能节省材料成本。优选的，如图1、图2和图4所示，第三透镜3和第四透镜4之间设置有用于控制近红外光通过率的光阑6(6’、6”)。光阑能够调节通过的近红外光束的强弱，不同的光照环境下可以选择不同的光阑。作为本专利技术的另一种改进，可以在某个透镜的某个表面镀有能反射可见光并透过近红外光的滤光膜(如近红外波段窄带滤光膜)，优选在第一透镜的前表面镀有滤光膜；滤光膜能够避免可见光对成像镜头的干扰，同时，反射的可见光能够使用户从成像镜头中看到自身的眼部图像，方便用户调节自身位置，起到定位的作用。并且第一透镜的后表面以及第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的前表面及后表面均镀有能增强近红外光透过率的近红外波段增透膜。增透膜能够增强近红外光的透过率，能够以较小的发射功率获得较清晰的虹膜图像。或者，如图4所示，成像镜头还包括能反射可见光并透过近红外光的平面滤光片7”，平面滤光片可以位于整个成像镜头最前端或最后端，优选最后端，平面滤光片能够避免可见光对成像镜头的干扰；第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的前表面及后表面均镀有能增强近红外光透过率的近红外波段增透膜。增透膜能够增强近红外光的透过率，能够以较小的发射功率获得较清晰的虹膜图像。本专利技术中，上述近红外光的波段为700-900nm。该波段的近红外光能够采集到较高质量的虹膜图像。为进一步的节约成本，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的材质可以为玻璃。下面以两个具体的实施例来对本专利技术进行进一步的阐述：实施例一：本实施例为一种用于双目虹膜识别的成像镜头，如图2所示，由五片透镜组以及光阑6’组成，成像镜头的后方设置有图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像镜头，其特征在于，沿光线入射方向从前到后依次包括：第一透镜，所述第一透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；第二透镜，所述第二透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第三透镜，所述第三透镜为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第四透镜，所述第四透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第五透镜，所述第五透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；所述第四透镜和第五透镜胶合在一起。

【技术特征摘要】
1.一种成像镜头，其特征在于，沿光线入射方向从前到后依次包括：第一透镜，所述第一透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；第二透镜，所述第二透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第三透镜，所述第三透镜为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第四透镜，所述第四透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；第五透镜，所述第五透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；所述第四透镜和第五透镜胶合在一起。2.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，1.8f≤f1≤2.3f，0.45f≤f2≤1.1f，-0.55f≤f3≤-0.33f，1.05f≤f4≤1.35f，0.9f≤f5≤1.67f；其中，f为成像镜头的总焦距，f1为第一透镜焦距，f2为第二透镜焦距，f3为第三透镜焦距，f4为第四透镜焦距，f5为第五透镜焦距。3.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，17mm≤f1≤21mm，4mm≤f2≤9.5mm，-5mm≤f3≤-3mm，9.5mm≤f4≤12mm，8mm≤f5≤15mm；200mm≤h≤400mm，Δh≥110mm；其中，h为物距，Δh为物方景深范围，Δh＝物方最远拍摄距离-物方最近拍摄距离。4.根据权利要求1所述的成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：马淑媛，
申请(专利权)人：北京天诚盛业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11