[发明专利]变焦成像镜头、成像模组和虹膜识别装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物识别领域，特别是指一种变焦成像镜头、成像模组和虹膜识别装置。

背景技术

随着互联网信息时代的到来，人们对信息尤其是个人信息的安全性和稳定性要求不断提高，利用人本身固有的独特生理特征或行为特征进行身份认证的应用越来越广泛，其中虹膜识别技术作为“最精确的”以及“最难伪造的”生物识别技术日益受到大家的青睐。但虹膜识别是一种基于眼睛虹膜纹理特征的生物识别技术，由于虹膜表面为球面，面积较小、颜色灰暗，因此对采集虹膜图像的光学系统成像质量要求较高，如何获得高质量的、纹理细节清晰的虹膜图像成为急需克服的难题。

目前已有的虹膜采集光学系统可分为：定焦光学系统和变焦光学系统，其中定焦光学系统结构简单，造价低，装置方便，满足小型化的要求，但由于焦距单一，拍摄范围有限，且很难实现较大景深，如要采集到清晰地虹膜图像需要用户高度配合；而变焦光学系统能够实现焦距的连续变化，可实现很宽的拍摄范围，无需用户配合，但目前的变焦系统体积大、结构复杂、造价高，装配难度大。

因此，结构简单、拍摄范围较广的小型化虹膜采集变焦光学系统成为研究重点。

发明内容

本发明提供一种变焦成像镜头、成像模组和虹膜识别装置，该镜头结构简单，体积小；变焦及采集范围广；能够采集高质量的虹膜图像。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种变焦成像镜头，沿光轴方向从前到后依次包括：具有正光焦度的第一透镜组，具有负光焦度的第二透镜组，和具有正光焦度的第三透镜组，其中：

所述第一透镜组沿光轴方向从前到后依次包括第一透镜和第二透镜；所述第一透镜为具有负光焦度的平凹透镜，其前表面为凹面，后表面为平面；所述第二透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；

所述第二透镜组沿光轴方向从前到后依次包括第三透镜、第四透镜和第五透镜；所述第三透镜为具有正光焦度的平凸透镜，其前表面为凸面，后表面为平面；所述第四透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；所述第五透镜为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；

所述第三透镜组包括第六透镜；所述第六透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；

所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组相互之间的距离可调。

一种成像模组，包括上述的变焦成像镜头以及位于所述变焦成像镜头后方的图像传感器，所述图像传感器为CCD或CMOS传感器。

一种虹膜识别装置，包括上述的成像模组以及与所述成像模组连接的硬件电路。

本发明具有以下有益效果：

与现有技术相比，本发明的变焦成像镜头沿光轴方向从前到后依次有第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，结构简单，体积小。

并且三组透镜组之间的距离可调，实现变焦功能；从短焦端向长焦端变焦时，图像传感器固定，沿着光轴方向，第一透镜组向物体侧方向移动，第二透镜组向物体侧方向移动，第三透镜组向图像传感器侧方向移动，且第一透镜组与第二透镜组朝着扩大间距的趋势移动，第二透镜组与第三透镜组朝着扩大间距的趋势移动，第三透镜组朝着缩小与图像传感器之间间隔的方向移动，从长焦端向短焦端变焦时，过程相反；本发明的变焦成像镜头变焦范围为10-25mm，可以实现2.5倍光学变焦，变焦范围较广，采集范围为0.2-1m，可同时采集双目虹膜图像，采集范围广。

本发明的变焦成像镜头沿光轴方向从前到后的六片透镜依次为平凹透镜、双凸透镜、平凸透镜、凸凹透镜、凸凹透镜和双凸透镜。该成像镜头在近红外波段具有较高的成像质量，畸变小，可用于采集纹理丰富的虹膜图像。

因此，本发明的变焦成像镜头结构简单，体积小；变焦及采集范围广；能够采集高质量的虹膜图像。

附图说明

图1为本发明的变焦成像镜头的结构示意图；

图2为本发明的变焦成像镜头在变焦时各透镜组的变化示意图；

图3为实施例一的变焦成像镜头的畸变曲线图，其中：3A为焦距一的畸变曲线图，3B焦距二的畸变曲线图，3C为焦距三的畸变曲线图，3D焦距四的畸变曲线图；

图4为实施例一的变焦成像镜头的场曲曲线图，其中：4A为焦距一的场曲曲线图，4B焦距二的场曲曲线图，4C为焦距三的场曲曲线图，4D焦距四的场曲曲线图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。