一款红外识别追踪光学成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一款红外识别追踪光学成像系统，包含五片非球面透镜，从物面至像面依次为：第一透镜(L1)、光阑(STO)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)、第五透镜(L5)。第一透镜(L1)为正透镜；第二透镜(L2)为负透镜；第三透镜(L3)为正透镜；第四透镜(L4)为正透镜；第五透镜(L5)为负透镜。所述红外识别追踪成像系统满足关系式：0.7<f1/f<1.1；

【技术实现步骤摘要】
一款红外识别追踪光学成像系统


[0001]本专利技术属于光学成像系统
，更具体地，涉及一款应用于智能消费电子产品的眼球追踪光学成像系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着智能家居、电动汽车、虚拟现实交互等行业的更新迭代、不断发展，眼球追踪也逐渐开始逐步应用到这些领域。以往采用基于陀螺仪的头动感知方式来锁定目标，这会让使用者不自然的移动头部去锁定目标，容易产生头晕等不适。正常情况下，头动控制视野，眼动锁定目标才是符合人性与自然。为了实现眼球追踪的可行性，需要一款符合要求的红外识别追踪镜头，本专利是基于此背景下提出的。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一款红外识别追踪光学成像系统，包含五片非球面透镜，从物面至像面依次为：第一透镜(L1)、光阑(STO)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)、第五透镜(L5)。所述第一透镜(L1)为正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜(L2)为负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜(L3)为正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜(L4)为正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第五透镜(L5)为负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述红外识别追踪光学成像系统满足以下关系式：0.7<f1/f<1.1；
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4.6<f2/f<
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3.7；6.1<f3/f<6.8；1.7<f4/f<2.2；
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1.1<f5/f<
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0.6；其中，f1为所述第一透镜元件(L1)的有效焦距，f2为所述第二透镜元件(L2)的有效焦距，f3为所述第三透镜元件(L3)的有效焦距，f4为所述第四透镜元件(L4)的有效焦距，f5为所述第五透镜元件(L5)的有效焦距，f为所述红外识别追踪光学成像系统的有效焦距。
[0004]优选地，所述第一透镜(L1)，第二透镜(L2)，第三透镜(L3)，第四透镜(L4)，第五透镜(L5)的材质均为塑胶且满足下列关系式：2＜CT1/ET1＜3；0.5＜CT2/ET2＜1；1＜CT3/ET3＜2；0.5＜CT4/ET4＜1；1＜CT5/ET5＜2；其中，CT1为所述第一透镜(L1)在光轴上的厚度，ET1为所述第一透镜(L1)最大口径处的厚度；CT2为所述第二透镜(L2)在光轴上的厚度，ET2为所述第二透镜(L2)最大口径处的厚度；CT3为所述第三透镜(L3)在光轴上的厚度，ET3为所述第三透镜(L3)最大口径处的厚度；CT4为所述第四透镜(L4)在光轴上的厚度，ET4为所述第四透镜(L4)最大口径处的厚度；CT5为所述第五透镜(L5)在光轴上的厚度，ET5为所述第五透镜(L5)最大口径处的厚度。
[0005]优选地，还满足下列关系式：f/D<2.3；其中，f为所述红外识别追踪光学成像系统的有效焦距；D为所述红外识别追踪光学成像系统的入瞳直径。
[0006]优选地，其特征在于，满足下列关系式：0.7<β/α<1；其中，β为最外视场光线汇聚到像面上的光锥角角度；α为中心视场光线汇聚到像面上的光锥角角度。
[0007]优选地，还满足下列关系式：0.25<T1/∑T<0.30；0.20<T2/∑T<0.25；0.25<T3/∑T<0.30；0.18<T4/∑T<0.23；其中，∑T为第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四
透镜(L4)、第五透镜(L5)之间在光轴上空气间隔的总和，T1，T2，T3，T4分别为第一透镜(L1)和第二透镜(L2)之间、第二透镜(L2)和第三透镜(L3)之间、第三透镜(L3)和第四透镜(L4)之间、第四透镜(L4)和第五透镜(L5)之间在光轴上的空气间隔。
[0008](1)本专利技术具有较小的F数，光圈大，进光量充足；(2)本专利技术边缘视场拥有较高的相对照度，保证了整体画面的亮度均匀；(3)本专利技术的各透镜中心与边缘厚度适中，空气间隔小，有利于减小光学系统总长，有利于实现小型化；(4)本专利技术通过正负透镜相互组合、平衡各个镜片的光焦度，有利于减小像散、畸变，提高成像质量。
附图说明
[0009]图1为该红外识别追踪光学成像系统的结构示意图。
[0010]图2为该红外识别追踪光学成像系统的畸变图。
[0011]图3为该红外识别追踪光学成像系统的像散曲线图。
具体实施方式
[0012]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0013]一种红外识别追踪光学成像系统，其特征在于，所述红外识别追踪光学成像系统包含五片非球面透镜，从物面至像面依次为：第一透镜(L1)、光阑(STO)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)、第五透镜(L5)。所述第一透镜(L1)为正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜(L2)为负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜(L3)为正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜(L4)为正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜(L5)为负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述红外识别追踪光学成像系统满足以下关系式：0.7<f1/f<1.1；
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4.6<f2/f<
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3.7；6.1<f3/f<6.8；1.7<f4/f<2.2；
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1.1<f5/f<
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0.6；其中，f1为所述第一透镜元件(L1)的有效焦距，f2为所述第二透镜元件(L2)的有效焦距，f3为所述第三透镜元件(L3)的有效焦距，f4为所述第四透镜元件(L4)的有效焦距，f5为所述第五透镜元件(L5)的有效焦距，f为所述红外识别追踪光学成像系统的有效焦距。系统由正负透镜组合，以第三透镜(L3)为界两侧为对称的正负透镜结构，能有效矫正像差，提高像质；两侧镜片的有效焦距与系统的有效焦距比值相近，平衡了两侧镜片的光焦度，让光线平缓过度，大大地降低系统的公差敏感性，使此光学系统更具量产性。
[0014]如上所述的红外识别追踪光学成像系统，较佳地，所述第一透镜(L1)，第二透镜(L2)，第三透镜(L3)，第四透镜(L4)，第五透镜(L5)的材质均为塑胶且满足下列关系式：2＜CT1/ET1＜3；0.5＜CT2/ET2＜1；1＜CT3/ET3＜2；0.5＜CT4/ET4＜1；1＜CT5/ET5＜2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一款红外识别追踪光学成像系统，其特征在于，所述红外识别追踪光学成像系统包含五片非球面透镜，从物面至像面依次为：第一透镜(L1)、光阑(STO)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)、第五透镜(L5)；所述第一透镜(L1)为正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜(L2)为负透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜(L3)为正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜(L4)为正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第五透镜(L5)为负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述红外识别追踪光学成像系统满足以下关系式：0.7<f1/f<1.1；
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4.6<f2/f<
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3.7；6.1<f3/f<6.8；1.7<f4/f<2.2；
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1.1<f5/f<
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0.6；其中，f1为所述第一透镜元件(L1)的有效焦距，f2为所述第二透镜元件(L2)的有效焦距，f3为所述第三透镜元件(L3)的有效焦距，f4为所述第四透镜元件(L4)的有效焦距，f5为所述第五透镜元件(L5)的有效焦距，f为所述红外识别追踪光学成像系统的有效焦距。2.如权利要求1所述的红外识别追踪光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜(L1)，第二透镜(L2)，第三透镜(L3)，第四透镜(L4)，第五透镜(L5)的材质均为塑胶且满足下列关系式：2＜CT1/ET1＜3；0.5＜CT2/ET2＜1；1＜CT3/ET3＜2；0.5＜CT4/ET4＜1；1＜CT5/ET5＜2；其中，CT...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟有杰，朱佳巍，王旗，
申请(专利权)人：中山市众盈光学有限公司，
类型：新型
国别省市：