CN112130296A - 一种小型近距离识别镜头 - Google Patents

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李璇
朱佳巍
李宇键
叶晓健
符致秋
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Abstract

本发明提供了一种小型近距离识别镜头，其具有体积小、易加工、成像质量好等优点，在近景有较好的分辨率，小型近距离识别镜头自物面到像面依次包括孔径光阑(ST)、第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)和芯片保护玻璃(CG)；所述第一透镜(L1)为正透镜，其物侧面和像侧面均为凸；所述第二透镜(L2)为负透镜，其物侧面和像侧面均为凹；所述第三透镜(L3)为正透镜，其物侧面为凹，像侧面为凸；所述第四透镜(L4)为负透镜，其物侧面和像侧面均为凹。

Description

一种小型近距离识别镜头
【技术领域】
本发明涉及一种小型近距离识别镜头。
【背景技术】
随着社会信息化的程度越来越高，人们对于信息获取技术也提出了更高的要求。当今社会，指纹识别、人脸识别、瞳孔识别等智能识别技术的应用越来越广泛，而识别镜头是智能识别技术中的关键，为了满足市场的需求，解决目前镜头的光学口径还不够小，畸变较大等问题，就需要设计出一款体积小、结构简单、成像质量高、生产成本低的识别镜头。
本发明就是基于这种情况作出的。
【发明内容】
针对现有技术的缺陷或改进需求，本发明提供了一种小型近距离识别镜头，其具有体积小、视场广、易生产等明显优点，在保证了拥有较高成像质量的同时，减少了畸变和镜头的整体长度，整个镜头的总体长度小于5mm，并且本发明所使用的非球面镜片均为塑胶材质，大大降低了加工难度和生产成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种小型近距离识别镜头，自物面到像面依次包括孔径光阑(ST)、第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)和芯片保护玻璃(CG)；所述第一透镜(L1)为正透镜，其物侧面和像侧面均为凸；所述第二透镜(L2)为负透镜，其物侧面和像侧面均为凹；所述第三透镜(L3)为正透镜，其物侧面为凹，像侧面为凸；所述第四透镜(L4)为负透镜，其物侧面和像侧面均为凹。
上述小型近距离识别镜头，其特征在于：
1.5<TTL/f<1.8； (1)
其中，TTL为该小型近距离识别镜头物面到成像面在光轴上的距离，f为该镜头的有效焦距。
本小型近距离识别镜头在满足(1)式的情况下可以保证镜头有较短的工作距，在近景有较高的成像质量。
上述小型近距离识别镜头，其特征在于，第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)均为塑胶非球面镜片，大大降低了镜片的加工难度和生产成本，有利于镜头量产。
上述小型近距离识别镜头，其特征在于：
0.5<f1/f<0.9； (2)
-1.71<f2/f<-1.45； (3)
0.61<f3/f<0.73； (4)
-0.59<f4/f<-0.53； (5)
其中，f1为第一透镜(L1)的有效焦距，f2为第二透镜(L2)的有效焦距，f3为第三透镜(L3)的有效焦距，f4为第四透镜(L4)的有效焦距，f为该小型近距离识别镜头的有效焦距。
第二透镜(L2)的焦距较大，有利于较正高阶像差，第一透镜(L1)和第二透镜(L2)正负透镜互相搭配，第三透镜(L3)和第四透镜(L4)正负透镜互相搭配，有利于较正色差、像散和畸变。第一透镜(L1)，第三透镜(L3)，第四透镜(L4)的光焦度均匀分配，有利于减少公差的敏感度并减少像差。
上述小型近距离识别镜头，其特征在于：
0.22<T1/∑T<0.28； (6)
0.21<T2/∑T<0.27； (7)
0.29<T3/∑T<0.33； (8)
0.15<T4/∑T<0.19； (9)
其中，∑T为第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)在光轴上的厚度总和，T1，T2，T3，T4分别为第一透镜(L1)，第二透镜(L2)，第三透镜(L3)，第四透镜(L4)在光轴上的透镜厚度。
本小型近距离识别镜头在满足(6)(7)(8)(9)式的情况下，有利于控制各镜片的中心厚，减少公差的敏感程度，并在考虑注塑工艺的基础上，最大限度地约束镜头的整体长度，实现镜头的小型化，同时可以保证较好的成像质量。
上述小型近距离识别镜头，其特征在于：
30<|Vd1-Vd2|<35； (10)
其中，Vd1为第一透镜(L1)的阿贝数；Vd2为第二透镜(L2)的阿贝数。
满足式(10)可以约束镜头的材料范围，减少色差。
上述小型近距离识别镜头，其特征在于：
4.5<L/f<7.3； (11)
其中，L为该小型近距离识别镜头的最佳成像物距，f为该镜头的有效焦距。
本小型近距离识别镜头在满足(11)式的情况下有利于平衡物距与焦距之间的关系，在保证成像质量的同时优化了景深。
上述小型近距离识别镜头，其特征在于：
0.4<D/f<0.7； (12)
其中D为该小型近距离识别镜头的光阑直径，f为该镜头的有效焦距。
满足式(12)的小型近距离识别镜头拥有较大的相对孔径，有利于提高镜头的像质和整体照度。
上述小型近距离识别镜头，其特征在于：
1.68<TTL/ImgH<2.31； (13)
1.03<f/ImgH<1.35； (14)
其中TTL为该小型近距离识别镜头物面到成像面在光轴上的距离，ImgH为该镜头的最大半像高，f为该镜头的有效焦距。
式(13)(14)可以限制本小型近距离识别镜头的整体长度、成像质量和视场角在合适的范围内，在满足小型化需求的同时，保证镜头的像质贴合实际应用的需要。
【附图说明】
图1为该小型近距离识别镜头的结构示意图；
图2为该小型近距离识别镜头的轴上色差图；
图3为该小型近距离识别镜头的像差曲线图；
图4为该小型近距离识别镜头的畸变图。
【具体实施方式】
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提出的小型近距离识别镜头，自物面到像面依次包括孔径光阑(ST)、第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)和芯片保护玻璃(CG)；所述第一透镜(L1)为正透镜，其物侧面和像侧面均为凸；所述第二透镜(L2)为负透镜，其物侧面和像侧面均为凹；所述第三透镜(L3)为正透镜，其物侧面为凹，像侧面为凸；所述第四透镜(L4)为负透镜，其物侧面和像侧面均为凹。
本发明涉及的小型近距离识别镜头，与以往的识别镜头相比，具有体积小、易加工、成像质量好等优点，在近景有较好的分辨率，且本镜头的非球面镜片都是塑胶材质，大大降低了生产成本和加工难度，更适合量产。
以下为该小型近距离识别镜头实施例中的一些光学参数，该实施例的透镜数据表中，半径和厚度的单位是mm，像差曲线图中的S(实线)和T(虚线)分别代表弧矢像面和子午像面。
下表为实施例的透镜数据表
表1为小型近距离识别镜头的结构参数表
Surface Type Radius(mm) Thickness(mm) Glass
Object Sphere Infinity 15.1953
Stop Sphere Infinity -0.15
2 Asphere 1.5818 0.5511 1.54:56.2
3 Asphere -14.3938 0.1271
4 Asphere -12.0000 0.6291 1.64:22.4
5 Asphere 4.4204 0.6233
6 Asphere -5.6299 0.7866 1.54:56.2
7 Asphere -0.9467 0.2215
8 Asphere 14.7203 0.4509 1.53:55.9
9 Asphere 0.8505 0.4883
10 Sphere Infinity 0.4000 1.51:64.2
11 Sphere Infinity 0.5963
Image Sphere Infinity 0.0000
表1
表2为小型近距离识别镜头的第一透镜L1的矢高与半径R的比值
Figure BDA0002755109330000041
Figure BDA0002755109330000051
表2
表3为小型近距离识别镜头的第二透镜L2的矢高与半径R的比值
Figure BDA0002755109330000052
表3
表4为小型近距离识别镜头的第三透镜L3的矢高与半径R的比值
Figure BDA0002755109330000053
Figure BDA0002755109330000061
表4
表5为小型近距离识别镜头的第四透镜L4的矢高与半径R的比值
Figure BDA0002755109330000062
表5

Claims (9)

1.一种小型近距离识别镜头，其特征在于，自物面到像面依次包括孔径光阑(ST)、第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)和芯片保护玻璃(CG)；所述第一透镜(L1)为正透镜，其物侧面和像侧面均为凸；所述第二透镜(L2)为负透镜，其物侧面和像侧面均为凹；所述第三透镜(L3)为正透镜，其物侧面为凹，像侧面为凸；所述第四透镜(L4)为负透镜，其物侧面和像侧面均为凹。
2.如权利要求1所述的小型近距离识别镜头，其特征在于，满足下列关系式：
1.5<TTL/f<1.8；
其中，TTL为该小型近距离识别镜头物面到成像面在光轴上的距离，f为该镜头的有效焦距。
3.如权利要求1所述的小型近距离识别镜头，其特征在于，第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)均为塑胶非球面镜片。
4.如权利要求1所述的小型近距离识别镜头，其特征在于，满足下列关系式：
0.5<f1/f<0.9；
-1.71<f2/f<-1.45；
0.61<f3/f<0.73；
-0.59<f4/f<-0.53；
其中，f1为第一透镜(L1)的有效焦距，f2为第二透镜(L2)的有效焦距，f3为第三透镜(L3)的有效焦距，f4为第四透镜(L4)的有效焦距，f为该小型近距离识别镜头的有效焦距。
5.如权利要求1所述的小型近距离识别镜头，其特征在于，满足下列关系式：
0.22<T1/∑T<0.28；
0.21<T2/∑T<0.27；
0.29<T3/∑T<0.33；
0.15<T4/∑T<0.19；
其中，∑T为第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)在光轴上的厚度总和，T1，T2，T3，T4分别为第一透镜(L1)，第二透镜(L2)，第三透镜(L3)，第四透镜(L4)在光轴上的透镜厚度。
6.如权利要求1所述的小型近距离识别镜头，其特征在于，满足下列关系式：
30<|Vd1-Vd2|<35；
其中，Vd1为第一透镜(L1)的阿贝数；Vd2为第二透镜(L2)的阿贝数。
7.如权利要求1所述的小型近距离识别镜头，其特征在于，满足下列关系式：
4.5<L/f<7.3；
其中，L为该小型近距离识别镜头的最佳成像物距，f为该镜头的有效焦距。
8.如权利要求1所述的小型近距离识别镜头，其特征在于，满足下列关系式：
0.4<D/f<0.7；
其中D为该小型近距离识别镜头的光阑直径，f为该镜头的有效焦距。
9.如权利要求1所述的小型近距离识别镜头，其特征在于，满足下列关系式：
1.68<TTL/ImgH<2.31；
1.03<f/ImgH<1.35；
其中TTL为该小型近距离识别镜头物面到成像面在光轴上的距离，ImgH为该镜头的最大半像高，f为该镜头的有效焦距。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113341539A (zh) * 2021-05-20 2021-09-03 江西晶超光学有限公司 光学系统、镜头模组和电子设备
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