【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种光学镜头，具体涉及一种适用于tof相机的像方远心镜头。
技术介绍
1、空间tof相机是一种其拥有体积小、重量轻、实时性高、光照不敏感等优点的智能化探测设备。tof相机突出的优点已经逐渐引起了学术界和产业界的极大关注，其结构设计与研制近年已成为相关科研机构的研究热点，目前在三维重建、手势控制、人机交互、机器人导航以及卫星测距等领域有着广泛的应用。其集成了光学、机械、电子学与计算机为一体。其中，光学设计在整机的设计过程中是一个不可或缺的部分，为了提高可探测的目标范围与接收到的光通量，需增大tof相机的视场和口径，以便一次性收集更多的目标信号能量和增大成像范围。为了像面照度均匀，tof相机还需要具备像方远心结构。透镜系统性能好坏将严重影响到成像的质量，这也是tof相机设计的难点。
2、在本技术作出之前，中国技术专利cn215218570u提供了一种tof深度相机模组，其结构虽简单，但使用了多个非球面，不利于开模加工，并且其最大畸变量为10％，对成像质量有较大的影响。中国专利技术专利cn106054360a公开的一种空间用像方远心镜头由7个球面镜头组成，但使用了6种的玻璃材料，存在着加工误差较大的不足。
技术实现思路
1、本技术针对现有技术存在的不足，提供了一种大视场、小型化、像质良好的适用于tof相机的像方远心镜头。
2、为了实现上述专利技术目的，本技术采用的技术方案是提供一种适用于tof相机的像方远心镜头，它为共光轴结构，沿光线入射方向，光学元件依
3、本技术技术方案所述的非球面双凹透镜的前表面非球面，以其表面与光轴的交点为原点o构建笛卡尔空间直角坐标系，光线入射方向为z轴正方向，y轴正方向向上，x轴正方向为垂直纸面向里，其偶次非球面的矢高方程式z为：
4、
5、其中，r为非球面双凹透镜的通光孔径半径，满足条件：1<r<1.5；c为非球面的曲率半径倒数，满足条件：0.3<c<0.4；k为非球面的圆锥系数，满足条件：-1<k<1；a1～a8分别为各项单项式的系数，满足条件：-3×10-10<a3<3×10-10、-7×10-14<a4<7×10-14、-4×10-17<a5<4×10-17、-5×10-10<a5<5×10-20。
6、本技术所述的一种适用于tof相机的像方远心镜头，它的光学元件为同一种折射率>1.5，阿贝数<30的玻璃材料；它的焦距为2.5mm～3.5mm,f数为2～3，总长为15mm～20mm；它的工作波段为840nm～860nm；它的全视场为80°。
7、与现有技术相比，本技术的有益效果为：
8、1.本技术提供的光学系统采用像方远心，反远距结构，其最大视场优于80°，且畸变百分比低于1.5％，边缘画质良好，可用于高精度目标定位及测量。
9、2.光学系统由6个镜片组成，且仅使用了一个非球面透镜，在模具成本节约以及公差方面都具有优势；光学系统所有透镜均为一种玻璃材料组成，有利于减少加工误差。
10、3.光学系统最大轮廓为最后一片透镜的曲率中心距像面为2.5mm，结构小型紧凑。
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1. 一种适用于TOF相机的像方远心镜头，其特征在于：它为共光轴结构，沿光线入射方向，光学元件依次包括第一片负弯月透镜（1）、第二片负弯月透镜（2）、第一片正双凸透镜（3）、负非球面双凹透镜（5）、正双凹透镜（6）、第二片正双凸透镜（7）及成像面（8）；孔径光阑（4）设置于第一片正双凸透镜（3）与负非球面双凹透镜（5）之间；第一片负弯月透镜与第二片正双凸透镜、第二片负球面透镜与正双凹透镜、第一片正双凸透镜与负非球面双凹透镜，分别关于光阑呈近似对称结构；所述第一片负弯月透镜的通光孔径为3.5mm～4.5mm，厚度为2mm～2.6mm； 所述第二片负弯月透镜的通光孔径为2mm～3mm，厚度为0.5mm～1mm； 所述第一片正双凸透镜的通光孔径为1mm～2mm，厚度为1mm～1.5mm； 所述负非球面双凹透镜的前表面为非球面，后表面为球面，通光孔径为1mm～2mm，厚度为0.5mm～1.5mm； 所述正双凹透镜的通光孔径为2mm～3mm，厚度为1mm～2mm； 所述第二片正双凸透镜的通光孔径为2mm～3mm，厚度为0.5mm～1.5mm。
2.根据权利要求1所述的一种适用于
3.根据权利要求1所述的一种适用于TOF相机的像方远心镜头，其特征在于：它的光学元件为同一种折射率>1.5，阿贝数<30的玻璃材料。
4.根据权利要求1所述的一种适用于TOF相机的像方远心镜头，其特征在于：它的焦距为2.5mm～3.5mm,F数为2～3，总长为15mm～20mm。
5.根据权利要求1所述的一种适用于TOF相机的像方远心镜头，其特征在于：它的工作波段为840nm～860nm。
6.根据权利要求1所述的一种适用于TOF相机的像方远心镜头，其特征在于：它的全视场为80°。
...【技术特征摘要】
1. 一种适用于tof相机的像方远心镜头，其特征在于：它为共光轴结构，沿光线入射方向，光学元件依次包括第一片负弯月透镜（1）、第二片负弯月透镜（2）、第一片正双凸透镜（3）、负非球面双凹透镜（5）、正双凹透镜（6）、第二片正双凸透镜（7）及成像面（8）；孔径光阑（4）设置于第一片正双凸透镜（3）与负非球面双凹透镜（5）之间；第一片负弯月透镜与第二片正双凸透镜、第二片负球面透镜与正双凹透镜、第一片正双凸透镜与负非球面双凹透镜，分别关于光阑呈近似对称结构；所述第一片负弯月透镜的通光孔径为3.5mm～4.5mm，厚度为2mm～2.6mm； 所述第二片负弯月透镜的通光孔径为2mm～3mm，厚度为0.5mm～1mm； 所述第一片正双凸透镜的通光孔径为1mm～2mm，厚度为1mm～1.5mm； 所述负非球面双凹透镜的前表面为非球面，后表面为球面，通光孔径为1mm～2mm，厚度为0.5mm～1.5mm； 所述正双凹透镜的通光孔径为2mm～3mm，厚度为1mm～2mm； 所述第二片正双凸透...
【专利技术属性】
技术研发人员：季轶群，李旭辉，赵世家，孙淑君，张幸运，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：新型
国别省市：
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