光学镜头及激光雷达制造技术

本发明专利技术公开了一种光学镜头及激光雷达，光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜至第五透镜及光阑，第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，第二透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，第四透镜具有正光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面，第五透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，其中至少一个透镜为非球面透镜且第五透镜的物侧面和像侧面均为非球面，光阑设置于第二透镜和第三透镜之间。本发明专利技术光学镜头能够具有较好的像质，透镜数量少，体积较小并且成本低，能够应用于激光雷达。能够应用于激光雷达。能够应用于激光雷达。

【技术实现步骤摘要】
光学镜头及激光雷达


[0001]本专利技术涉及光学系统领域，特别是涉及一种光学镜头。本专利技术还涉及一种激光雷达。

技术介绍

[0002]近年来，随着汽车辅助驾驶技术的高速发展，使光学镜头在汽车领域得到越来越广泛的应用，对光学镜头小型化的要求也越来越突出。其中，对于一些特殊应用的光学镜头，比如应用于激光雷达的光学镜头，为了提高像质，需要增加透镜的数量，但是透镜的数量越多，镜头体积以及重量会增大，不利于镜头小型化，同时也会引起成本的增加。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种光学镜头，应用于激光雷达，能够具有较好的像质，透镜数量少，体积较小并且成本低。本专利技术还提供一种激光雷达。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种光学镜头，沿着光轴由物侧至像侧依次包括：
[0006]第一透镜，具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
[0007]第二透镜，具有正光焦度，其物侧面为凸面；
[0008]第三透镜，具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
[0009]第四透镜，具有正光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
[0010]第五透镜，具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
[0011]光阑，设置于所述第二透镜和所述第三透镜之间；
[0012]所述第一透镜至所述第五透镜中至少一个透镜为非球面透镜且所述第五透镜的物侧面和像侧面均为非球面；并且满足以下条件式：
[0013]1.7≤TTL/EFL≤2.04，TTL表示所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离，EFL表示所述光学镜头的有效焦距；
[0014]|(R
31
‑
d2)/R
22
|≤0.1，R
22
表示所述第二透镜像侧面的曲率半径，R
31
表示所述第三透镜物侧面的曲率半径，d2表示所述第二透镜像侧面与所述第三透镜物侧面之间的间隔距离。
[0015]可选地，还满足以下条件式：1.1≤|f
12
/EFL|≤2.4，其中1/f
12
＝1/f1+1/f2，f1表示所述第一透镜的焦距，f2表示所述第二透镜的焦距，f
12
表示所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，EFL表示所述光学镜头的有效焦距。
[0016]可选地，还满足以下条件式：0.7≤|f
45
/EFL|≤0.9，其中1/f
45
＝1/f4+1/f5，f4表示所述第四透镜的焦距，f5表示所述第五透镜的焦距，f
45
表示所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距，EFL表示所述光学镜头的有效焦距。
[0017]可选地，还满足以下条件式：1.9≤|f
12
/f
45
|≤2.7，其中1/f
12
＝1/f1+1/f2，f1表示所述第一透镜的焦距，f2表示所述第二透镜的焦距，f
12
表示所述第一透镜和所述第二透镜
的组合焦距，1/f
45
＝1/f4+1/f5，f4表示所述第四透镜的焦距，f5表示所述第五透镜的焦距，f
45
表示所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距。
[0018]可选地，还满足以下条件式：|f3/f
12
|≥1.2，其中1/f
12
＝1/f1+1/f2，f1表示所述第一透镜的焦距，f2表示所述第二透镜的焦距，f
12
表示所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f3表示所述第三透镜的焦距。
[0019]可选地，还满足以下条件式：0.45≤EPD/TTL≤0.6，EPD表示所述光学镜头的入瞳直径，TTL表示所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离。
[0020]可选地，还满足以下条件式：BFL/TTL≥0.15，BFL表示所述第五透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离，TTL表示所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离。
[0021]可选地，还满足以下条件式：dn/dt(2)+dn/dt(4)≥
‑5×
10
‑6/℃，dn/dt(2)表示所述第二透镜的材料折射率随温度变化的系数，dn/dt(4)表示所述第四透镜的材料折射率随温度变化的系数，且dn/dt(2)为负以及dn/dt(4)为负，n表示透镜的材料折射率，t表示温度。
[0022]一种激光雷达，包括：
[0023]接收端，用于收集由外界返回的光线，包括接收镜头和光电器件，所述接收镜头将收集的光线会聚至所述光电器件，所述接收镜头采用以上任一项所述的光学镜头；
[0024]发射端，包括光源和投射镜头，所述投射镜头用于将所述光源的出射光线投射出，所述投射镜头采用以上任一项所述的光学镜头。
[0025]可选地，所述光源为点阵光源时，所述光源设置在偏离于所述投射镜头焦面的位置，使得通过所述投射镜头投射出的光线呈面阵均匀分布；或所述光源为点阵光源时，还包括设置于所述投射镜头出光一侧的匀光器件，用于使所述投射镜头投射出的光线通过所述匀光器件后呈面阵均匀分布。
[0026]可选地，所述投射镜头为基于所述接收镜头按照预设比例缩小尺寸的光学镜头。
[0027]由上述技术方案可知，本专利技术所提供的一种光学镜头，沿着光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜至第五透镜及光阑，其中第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，第二透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，第四透镜具有正光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面，第五透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，光阑设置于第二透镜和第三透镜之间。本光学镜头包括的透镜数量少，有助于光学镜头体积减小以及降低成本。本光学镜头的各个透镜采用上述透镜排布、透镜面形设计以及光焦度分配，使得像差分配较为合理，使光学镜头能够具有较好的像质，并且使光学镜头总长减小，使其体积减小。其中至少一个透镜为非球面透镜且第五透镜的物侧面和像侧面均为非球面，可以改善轴外视场光束的成像质量。光阑设置于第二透镜和第三透镜之间，使光学镜头在接收较多光能量的情况下避免增大第一透镜的口径。因此，本专利技术的光学镜头能够具有较好的像质，透镜数量少，体积较小并且成本低，能够应用于激光雷达。
[0028]本专利技术提供的一种激光雷达，能够达到上述有益效果。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术一实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依次包括：第一透镜，具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜，具有正光焦度，其物侧面为凸面；第三透镜，具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第四透镜，具有正光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第五透镜，具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；光阑，设置于所述第二透镜和所述第三透镜之间；所述第一透镜至所述第五透镜中至少一个透镜为非球面透镜且所述第五透镜的物侧面和像侧面均为非球面；并且满足以下条件式：1.7≤TTL/EFL≤2.04，TTL表示所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离，EFL表示所述光学镜头的有效焦距；|(R
31
‑
d2)/R
22
|≤0.1，R
22
表示所述第二透镜像侧面的曲率半径，R
31
表示所述第三透镜物侧面的曲率半径，d2表示所述第二透镜像侧面与所述第三透镜物侧面之间的间隔距离。2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，还满足以下条件式：1.1≤|f
12
/EFL|≤2.4，其中1/f
12
＝1/f1+1/f2，f1表示所述第一透镜的焦距，f2表示所述第二透镜的焦距，f
12
表示所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，EFL表示所述光学镜头的有效焦距。3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，还满足以下条件式：0.7≤|f
45
/EFL|≤0.9，其中1/f
45
＝1/f4+1/f5，f4表示所述第四透镜的焦距，f5表示所述第五透镜的焦距，f
45
表示所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距，EFL表示所述光学镜头的有效焦距。4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，还满足以下条件式：1.9≤|f
12
/f
45
|≤2.7，其中1/f
12
＝1/f1+1/f2，f1表示所述第一透镜的焦距，f2表示所述第二透镜的焦距，f
12
表示所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，1/f
45
＝1/f4+...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓良君，马志洁，张超，
申请(专利权)人：深圳市灵明光子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：