一种大通光高分辨飞行时间测量镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种大通光高分辨飞行时间测量镜头，其从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第六透镜；所述第一透镜至第六透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；所述第一透镜具负屈光度；所述第二透镜具负屈光度；所述第三透镜具正屈光度；所述第四透镜具正屈光度；所述第五透镜具正屈光度；所述第六透镜具负屈光度。该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。本发明专利技术可以提高信号利用率并增大识别范围；对畸变进行管控，降低畸变对有效像素损失的情况；对相对照度进行管控，保证大通光条件下的相对照度均匀；分辨率达到TOF领域高分辨率水平，可满足下一代TOF传感器分辨率需求。

【技术实现步骤摘要】
一种大通光高分辨飞行时间测量镜头
本专利技术涉及镜头
，具体涉及一种大通光高分辨飞行时间测量镜头。
技术介绍
TOF(Timeofflight，飞行时间)技术，是由一组人眼看不到的红外光(激光脉冲)向外发射，遇到物体后反射，反射到摄像头结束，计算从发射到反射回摄像头的时间差或相位差，并将数据收集起来，形成一组距离深度数据，从而得到一个立体的3D模型的成像技术。因此，TOF镜头越来越多地运用到诸如VR/AR、自动驾驶、安防监控、自动化生产等各个领域，但现有的TOF镜头至少还存在以下缺陷：1、目前市场的TOF镜头主流通光远未达到应用所需理想通光值。2、目前市场的TOF镜头对畸变管控差，矫正畸变导致大量像素损失。3、目前市场的TOF，为实现大通关对边缘视场相对照度牺牲较大，照度变化大。4、随着TOF应用领域的拓展，部分应用场景对镜头尺寸提出了小型化的需求，同时为保证当前及近未来的识别需求，要求随靶面尺寸受限于小型化需求限制，像素尺寸进一步缩小，要求镜头满足5um及以下像素尺寸传感器的使用。5、目前市场的TOF，高分辨飞行时间测量镜头整体尺寸较大，与市场需求存在落差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大通光高分辨飞行时间测量镜头，以至少解决上述问题的其一。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种大通光高分辨飞行时间测量镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第六透镜；所述第一透镜至第六透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；所述第一透镜具负屈光度，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；所述第二透镜具负屈光度，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；所述第三透镜具正屈光度，所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面或平面；所述第四透镜具正屈光度，所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第五透镜具正屈光度，所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；所述第六透镜具负屈光度，所述第六透镜的物侧面为凸面或平面、像侧面为凹面。该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。优选地，符合下列条件式：1.7≤nd2≤nd1，其中，nd1为第一透镜的折射率，nd2为第二透镜的折射率。优选地，所述第三透镜的折射率不小于所述第一透镜、第二透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜的折射率。优选地，符合下列条件式：1.51≤nd2≤nd1≤nd3，其中，nd1为第一透镜的折射率，nd2为第二透镜的折射率，nd3为第三透镜的折射率。优选地，还包括光阑，所述光阑设置在所述第三透镜与第四透镜之间。优选地，所述第四透镜采用非球面玻璃透镜。优选地，符合下列条件式：2.5≤EFLX4/EFL≤3.3，其中，EFLX4为第四透镜的焦距值，EFL为该系统的焦距值。优选地，所述第六透镜的折射率不大于所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜的折射率。优选地，符合下列条件式：1.49≤nd6≤nd5≤2.1，其中，nd5为第五透镜的折射率，nd6为第六透镜的折射率。优选地，符合下列条件式：TTL≤15mm，BFL≥2mm，其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离，BFL为第六透镜中心至成像面在光轴上的距离。采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：1、本专利技术的FNO达到1.2以下，视场角超过135°，可以提高信号利用率并增大识别范围。2、本专利技术针对TOF对畸变进行管控，降低畸变对有效像素损失的情况。3、本专利技术针对TOF应用需求，对相对照度进行管控，保证大通光条件下的相对照度均匀。4、本专利技术光学传递函数管控较好，分辨率达到TOF领域高分辨率水平，可满足下一代TOF传感器分辨率需求(940nm，3um以下像素尺寸)，同时，针对现有常规TOF传感器，设计良率达到95％以上。5、本专利技术使用一片玻璃非球面，可以增大有效通光，减小系统畸变，缩短系统总长。附图说明图1为实施例一的结构示意图；图2为实施例一中镜头在光波长925nm-960nm下的MTF曲线图；图3为实施例一中镜头在光波长925nm-960nm下的离焦曲线图；图4为实施例一中镜头在光波长925nm-960nm下的场曲及畸变图；图5为实施例一中镜头在光波长950nm下的相对照度图；图6为实施例二的结构示意图；图7为实施例二中镜头在光波长925nm-960nm下的MTF曲线图；图8为实施例二中镜头在光波长925nm-960nm下的离焦曲线图；图9为实施例二中镜头在光波长925nm-960nm下的场曲及畸变图；图10为实施例二中镜头在光波长950nm下的相对照度图；图11为实施例三的结构示意图；图12为实施例三中镜头在光波长925nm-960nm下的MTF曲线图；图13为实施例三中镜头在光波长925nm-960nm下的离焦曲线图；图14为实施例三中镜头在光波长925nm-960nm下的场曲及畸变图；图15为实施例三中镜头在光波长950nm下的相对照度图；图16为实施例四的结构示意图；图17为实施例四中镜头在光波长925nm-960nm下的MTF曲线图；图18为实施例四中镜头在光波长925nm-960nm下的离焦曲线图；图19为实施例四中镜头在光波长925nm-960nm下的场曲及畸变图；图20为实施例四中镜头在光波长950nm下的相对照度图；图21为实施例五的结构示意图；图22为实施例五中镜头在光波长925nm-960nm下的MTF曲线图；图23为实施例五中镜头在光波长925nm-960nm下的离焦曲线图；图24为实施例五中镜头在光波长925nm-960nm下的场曲及畸变图；图25为实施例五中镜头在光波长950nm下的相对照度图。附图标记说明：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、光阑7、保护片8。具体实施方式为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。在本说明书中所说的「透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指该透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为R值)的正负号来判断透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大通光高分辨飞行时间测量镜头，其特征在于，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第六透镜；所述第一透镜至第六透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；/n所述第一透镜具负屈光度，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；/n所述第二透镜具负屈光度，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；/n所述第三透镜具正屈光度，所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面或平面；/n所述第四透镜具正屈光度，所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；/n所述第五透镜具正屈光度，所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；/n所述第六透镜具负屈光度，所述第六透镜的物侧面为凸面或平面、像侧面为凹面。/n该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。/n

【技术特征摘要】
1.一种大通光高分辨飞行时间测量镜头，其特征在于，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第六透镜；所述第一透镜至第六透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜具负屈光度，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第二透镜具负屈光度，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
所述第三透镜具正屈光度，所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面或平面；
所述第四透镜具正屈光度，所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
所述第五透镜具正屈光度，所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
所述第六透镜具负屈光度，所述第六透镜的物侧面为凸面或平面、像侧面为凹面。
该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。


2.如权利要求1所述的一种大通光高分辨飞行时间测量镜头，其特征在于，符合下列条件式：1.7≤nd2≤nd1，其中，nd1为第一透镜的折射率，nd2为第二透镜的折射率。


3.如权利要求1所述的一种大通光高分辨飞行时间测量镜头，其特征在于，所述第三透镜的折射率不小于所述第一透镜、第二透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜的折射率。


4.如权利要求3所述的一种大通光高分辨飞行时间测量镜头，其特征在于，符合下列条件式：1.51≤n...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑毅，李可，张军光，
申请(专利权)人：厦门力鼎光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35