一种超大光圈TOF镜头的制作方法

本发明涉及成像镜头领域，尤其涉及一种超大光圈tof镜头。

背景技术：

1、伴随着半导体技术的进步，芯片等感光元件性能得到提升，配备光学镜头的电子装置应用范围更加广阔，对镜头各方面要求也是越来越多元化。用于三维测量建模，人脸识别等功能的红外tof镜头得于快速发展。tof镜头需要测量被测物体上各点的深度信息，因此要求镜头的光圈要大，照度要高。目前成熟的镜头因其深度识别精度有待改善，难于满足tof镜头的需求，因此研发一款具有超大光圈，相对照度高，结构紧凑的红外tof镜头十分必要。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种具有超大光圈，相对照度高，结构紧凑的红外tof镜头。促进镜头消费选型的多样化。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、本发明的技术方案从物方至像面侧依序固定设置有镜片一、光阑、镜片二、镜片三、镜片四、滤光片、像面，所述光阑用于控制进光亮，所述镜片一的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；所述镜片二的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面。所述镜片三的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；所述镜片四的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；所述像面为感光元件的感光面；

4、所述镜片一，镜片二，镜片三，镜片四的有效焦距满足：-15<f1/f<-10，0<f2/f<5，-1<f3/f<3，-5<f4/f<2，其中f1是透镜一的焦距，f2是透镜二的焦距，f3是透镜三的焦距，f4是透镜四的焦距，f是整个镜头的有效焦距，所述有效焦距的单位是毫米。

5、进一步，所述镜片一至像面的光学总长ttl与机械后焦的比值满足：5<ttl/bfl<7；机械后焦大于0.5mm，成像镜头最大像圆c＞3.3mm，成像镜头与像面对角线的比值满足：c/k＞1.1，其中c是最大像圆尺寸，k是像面对角线尺寸，像圆大于芯片对角线，单边大于0.15mm以上。

6、优选的，所述镜片一为塑胶非球面镜片，焦距f1＝-25.4mm,使用的塑胶材料折射率nd＝1.545,阿贝数vd＝56.1；中心厚度为0.495mm，物面的曲率半径为1.382mm，像面侧的曲率半径为1.098mm。所述镜片二为塑胶非球面镜片，焦距f2＝3.61mm,使用的塑胶材料折射率nd＝1.661,阿贝数vd＝20.4；中心厚度为0.347mm，物面的曲率半径为0.834mm，像面侧的曲率半径为1.097mm。所述镜片三为塑胶非球面镜片，焦距f3＝1.656mm,使用的塑胶材料折射率nd＝1.545,阿贝数vd＝56.1；中心厚度为0.600mm，物面的曲率半径为10.784mm，像面侧的曲率半径为-0.950。所述镜片四为塑胶非球面镜片，焦距f4＝-3.106mm,使用的塑胶材料折射率nd＝1.535,阿贝数vd＝56.1；中心厚度为0.231mm，物面的曲率半径为1.341mm，像面侧的曲率半径为0.693mm。所述滤光片使用玻璃材料bk7，材料折射率nd＝1.517,阿贝数vd＝64.2，滤光片厚度为0.21mm。

7、进一步，所述镜片一与镜片二之间设有空气间隔，间隔厚度为0.158mm；所述镜片二和镜片三之间设有空气间隔，间隔厚度为0.296mm；所述镜片三和镜片四之间设有空气间隔，间隔厚度为0.144mm；所述镜片四和滤光片之间设有空气间隔，间隔厚度为0.200mm。

8、本发明的有益效果是：

9、本发明是一种超大光圈tof镜头，与现有技术相比，本发明是一种超大光圈，相对照度高，结构紧凑的红外tof镜头。本发明的成像镜头光圈f/1.15，相对照度＞54％，超大光圈可保证镜头具有大的进光量，相对照度高可保证镜

10、头具有大的光亮度，有得于保证成像质量，并使它能在昏暗的环境下工作，更

11、加有利于提升对物体深度上的识别精度。本发明采用4片式塑胶非球面镜片，

12、设计自由度高，质量轻，且机械ttl短，ttl小于3.2mm，整体结构紧凑，

13、可应用于各类电子产品中。

技术特征：

1.一种超大光圈tof镜头，其特征在于：从物方至像面侧依序固定设置有镜片一(1)、光阑(s)、镜片二(2)、镜片三(3)、镜片四(4)、滤光片(5)、像面(6)，所述光阑(s)用于控制进光亮，所述镜片一(1)的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；所述镜片二(2)的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面。所述镜片三(3)的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；所述镜片四(4)的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；所述像面(6)为感光元件的感光面；

2.根据权利要求1所述的超大光圈tof镜头，其特征在于：所述镜片一(1)至像面(6)的光学总长ttl与机械后焦的比值满足：5<ttl/bfl<7；机械后焦大于0.5mm，成像镜头最大像圆c＞3.3mm，成像镜头与像面(6)对角线的比值满足：c/k＞1.1，其中c是最大像圆尺寸，k是像面(6)对角线尺寸，像圆大于芯片对角线，单边大于0.15mm以上。

3.根据权利要求2所述的超大光圈tof镜头，其特征在于：所述镜片一(1)为塑胶非球面镜片，焦距f1＝-25.4mm,使用的塑胶材料折射率nd＝1.545,阿贝数vd＝56.1；中心厚度为0.495mm，物面的曲率半径为1.382mm，像面侧的曲率半径为1.098mm。

4.根据权利要求3所述的超大光圈tof镜头，其特征在于：所述镜片二(2)为塑胶非球面镜片，焦距f2＝3.61mm,使用的塑胶材料折射率nd＝1.661,阿贝数vd＝20.4；中心厚度为0.347mm，物面的曲率半径为0.834mm，像面侧的曲率半径为1.097mm。

5.根据权利要求4所述的超大光圈tof镜头，其特征在于：所述镜片三(3)为塑胶非球面镜片，焦距f3＝1.656mm,使用的塑胶材料折射率nd＝1.545,阿贝数vd＝56.1；中心厚度为0.600mm，物面的曲率半径为10.784mm，像面侧的曲率半径为-0.950。

6.根据权利要求5所述的超大光圈tof镜头，其特征在于：所述镜片四(4)为塑胶非球面镜片，焦距f4＝-3.106mm,使用的塑胶材料折射率nd＝1.535,阿贝数vd＝56.1；中心厚度为0.231mm，物面的曲率半径为1.341mm，像面侧的曲率半径为0.693mm。

7.根据权利要求6所述的超大光圈tof镜头，其特征在于：所述滤光片(5)使用玻璃材料bk7，材料折射率nd＝1.517,阿贝数vd＝64.2，滤光片(5)厚度为0.21mm。

8.根据权利要求7所述的超大光圈tof镜头，其特征在于：所述镜片一(1)与镜片二(2)之间设有空气间隔，间隔厚度为0.158mm；所述镜片二(2)和镜片三(3)之间设有空气间隔，间隔厚度为0.296mm；所述镜片三(3)和镜片四(4)之间设有空气间隔，间隔厚度为0.144mm；所述镜片四(4)和滤光片(5)之间设有空气间隔，间隔厚度为0.200mm。

技术总结本发明公开了一种超大光圈TOF镜头，从物方至像面侧依序固定设置有镜片一、光阑、镜片二、镜片三、镜片四、滤光片、像面，所述镜片一，镜片二，镜片三，镜片四的有效焦距满足：‑15<f1/f<‑10，0<f2/f<5，‑1<f3/f<3，‑5<f4/f<2，本发明是一种超大光圈，相对照度高，结构紧凑的红外TOF镜头。光圈F/1.15，相对照度＞54％，超大光圈可保证镜头具有大的进光量，相对照度高可保证镜头具有大的光亮度，有得于保证成像质量，并使它能在昏暗的环境下工作，更加有利于提升对物体深度上的识别精度。采用4片式塑胶非球面镜片，设计自由度高，质量轻，且机械TTL短，TTL小于3.2mm，整体结构紧凑，可应用于各类电子产品中。技术研发人员：谢衍琛,武万海,吴岳隆,张卿辉,曲焜受保护的技术使用者：深圳市都乐精密制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12