[发明专利]准直镜头

说明书

本发明公开了一种准直镜头，从激光发射器端到被测物体端依次包括：具有正光焦度的第一透镜，其物侧表面为凸面；具有负光焦度的第二透镜，其物侧表面和像侧表面均为凹面；具有正光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜，其像侧表面为凸面；靠近被测物体端的光阑；各个透镜的光学中心位于同一直线上；该准直镜头满足条件式：(dn/dt)1<‑50×10^‑6/℃；(dn/dt)2<‑50×10^‑6/℃；(dn/dt)3<‑50×10^‑6/℃；(dn/dt)4>‑10×10^‑6/℃；其中，(dn/dt)1、(dn/dt)2、(dn/dt)3、(dn/dt)4分别表示第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的折射率在0～60℃范围内随温度的变化率。该准直镜头由于各透镜的折射率随温度的变化率分配合理，能实现不同温度下焦距稳定。且在同样尺寸的激光发射器下，系统的焦距更大，视场角更小，更有利于3D结构光的算法实现。

技术领域

本发明涉及摄像镜头技术领域，特别是涉及一种准直镜头。

背景技术

随着智能手机的快速发展，手机的摄像功能也不断涌现出创新的技术，比如苹果公司主推的3D成像技术，这种基于3D结构光的光学感测技术，可用于人脸、手势辨识，强化照相功能，带来AR新应用，将光学图像从过去的二维向三维空间转换，从而带来更加真实、清晰的感知体验。

3D结构光是指将特定的激光信息投射到物体表面后，由摄像头采集，根据物体造成的光信息的变化来计算物体的位置和深度等信息，进而复原整个三维空间。特定的激光信息是3D结构光技术中的一个非常重要的指标，因此对把激光信息投影到被测物体表面的准直镜头要求很高。这种把VCSEL(垂直腔面发射激光器)激光器表面的有特定立体角发射的阵列点光源投影到被测物体表面的准直镜头，是3D成像质量的一个关键环节。

在现有的这类产品中，存在随着使用环境下温度的变化，镜头焦距f发生较大变化，从而导致镜头投射光的角度发生明显变化，这会改变原有的光信息，从而导致整个系统的计算出现误差，影响三维物体的轮廓复原精度；同样还存在随着温度的变化，准直的像点变大的情况，这也会导致系统还原三维物体的清晰度下降。因此在随着使用环境温度变化的情况下，投射到被测物体的光信息的视场角和斑点的大小不发生较大的变化就显得尤为重要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种在不同温度下焦距稳定的准直镜头。

根据本发明提供的准直镜头，从激光发射器端到被测物体端依次包括：

具有正光焦度的第一透镜，其物侧表面为凸面；

具有负光焦度的第二透镜，其物侧表面和像侧表面均为凹面；

具有正光焦度的第三透镜；

具有正光焦度的第四透镜，其像侧表面为凸面；

靠近所述被测物体端的光阑；

各个透镜的光学中心位于同一直线上；

所述准直镜头满足以下条件式：

(dn/dt)1&lt;-50×10^-6/℃；

(dn/dt)2&lt;-50×10^-6/℃；

(dn/dt)3&lt;-50×10^-6/℃；

(dn/dt)4&gt;-10×10^-6/℃；

其中，(dn/dt)1、(dn/dt)2、(dn/dt)3、(dn/dt)4分别表示所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的折射率在0～60℃范围内随温度的变化率。