[发明专利]微型虹膜识别镜头在审

专利信息
申请号: 201611129099.0 申请日: 2016-12-09
公开(公告)号: CN106599825A 公开(公告)日: 2017-04-26
发明(设计)人: 高永锋;张变;王启汶;王立松;熊鹏;何柳;朱佳巍;徐浩 申请(专利权)人: 江苏大学
主分类号: G06K9/00 分类号: G06K9/00;G02B13/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 212013 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 微型 虹膜 识别 镜头
【说明书】:

技术领域

发明属于光学技术领域,涉及一种能与固体感光器件搭配使用的微型虹膜识别镜头。

背景技术

随着科学技术的不断发展,感光器件的集成度大大提高,其尺寸也不断减小。这些小尺寸的感光元件,被大量的应用到智能手机或电脑上。如手机有了拍照功能,电脑有了视频功能。当手机拍照已然成为一种时尚时,人们对拍照性能的追求也不断提高,于是光学设计的研究成为热点。手机镜头也不断趋于小型化,高像素,大视场角的方向发展。

虹膜识别技术因具有普遍性、防伪性、稳定性、受保护性、采集非接触性等优点而备受研究者的关注。虹膜识别技术的应用的第一步和关键一步是虹膜图像信息的采集。一般地,虹膜采集设备体积庞大,造价昂贵,大大限制了虹膜识别技术的使用范围。本发明为虹膜图像信息的采集而设计的设备,克服上述缺点,并提高了一系列相关优良性能。

发明内容

针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种尺寸小、成本低的微型虹膜识别镜头,主要有3透镜组成,在保证了系统结构短小紧凑的同时,各种像差也得以校正;能搭载CCD或CMOS传感器。

为了解决上述存在的技术问题,提出了以下技术方案:

微型虹膜识别镜头,镜筒J01和三个成像透镜,在镜筒的空腔中,光学元件按沿着光轴方向从物方到像方顺序排列,依次是正透镜P01、孔径光阑、半月形正透镜P02、负透镜P03,在正透镜P01、半月形正透镜P02、负透镜P03之间分别设有遮光纸S01、遮光纸S02;正透镜P01物面为凸;所述半月形正透镜P02物方面为凹,像方面为凸;负透镜P03物方面为凹,像方面为凸;第一透镜的焦距F1与系统焦距F需满足表达式0.5<F1/F<1.0,第三透镜的焦距F3与系统焦距F需满足表达式-1.41<F3/F<-1.35。

进一步地,定义沿着光轴方向,正透镜P01的物方面与光轴的交点到像的距离为总长,用L表示,像面对角线的长度为2Y,总长L与像面对角线的长度满足关系式:L/2Y<1.7。

进一步地,所述正透镜P01、半月形正透镜P02、负透镜P03的材质均为APEL5514。

进一步地,所述正透镜P01、半月形正透镜P02、负透镜P03均为塑胶非球面,透镜前后两面非球面的形状尺寸根据以下公式确定:

式中Z表示非球面的旋转对成轴,X表示距离非球面轴的水平距离,R表示顶点曲率半径,A4、A6….为高阶修正项,K为曲面的圆锥系数;当K小于-1时,透镜的面形曲线为双曲线;当K等于-1时,透镜的面形曲线为抛物线;当K介于-1到0之间时,透镜的面形曲线为椭圆;当K等于0时,透镜的面形曲线为圆形;当K大于0时,透镜的面形曲线为扁圆形。

进一步地,定义v1、v2、v3分别是P01、P02、P03的色散系数,满足公式

与现有技术相比,本发明的优点如下:

本发明所述的微型虹膜识别镜头的总长为4.0mm,与现有的虹膜图像采集设备相比体积更小。采用正正负结构,三片透镜均使用非球面塑胶镜片。采用精密注塑工艺获得,有利于减小透镜的外部尺寸及重量,材料容易获得,节约了成本。能够搭载CCD或CMOS传感器,可用于手机、笔记本电脑等移动终端,扩大了虹膜识别技术的应用领域。

附图说明

图1为本发明所述微型虹膜识别镜头的光线轨迹图。

图2为本发明所述微型虹膜识别镜头的传递函数曲线图。

图3为本发明所述微型虹膜识别镜头的场曲和畸变曲线图。

图4为本发明所述微型虹膜识别镜头的点列图。

图5为本发明所述微型虹膜识别镜头的相对照度图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。

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