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光学镜头及成像设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-06-21 12:38:09

本技术涉及光学器件领域,具体涉及一种六片式光学镜头及成像设备。

背景技术:

1、在汽车自动驾驶辅助系统中,激光雷达镜头是实现探测车辆周围信息的关键器件,并且随着汽车自动驾驶辅助系统的发展,激光雷达镜头具有向小型化、大视场的发展趋势。

2、由于汽车自动驾驶辅助系统的安全需求较高,激光雷达镜头需满足大视场角的要求,以扩大扫描范围,从而提供更为广泛的信号探测,保证汽车自动辅助驾驶系统的安全性。但是,这类具有大视场角的激光雷达镜头的体积偏大,并且成本较高,不利于实现激光雷达镜头的小型化和低成本。与此同时,现有激光雷达镜头的成像质量较差。

技术实现思路

1、本技术提供了可至少解决或部分解决现有技术中存在的至少一个问题或者其它问题的光学镜头及成像设备。

2、本技术的一方面提供了这样一种光学镜头,其包括沿光轴从第一侧至第二侧依序包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,其中,第一透镜具有负光焦度,其第一侧面为凸面,第二侧面为凹面;第二透镜具有正光焦度,其第一侧面为凸面;第三透镜具有负光焦度,其第二侧面为凹面;第四透镜具有正光焦度,其第一侧面为凹面,第二侧面为凸面;第五透镜具有正光焦度,其第一侧面为凸面,第二侧面为凸面;第六透镜具有正光焦度,其第一侧面为凸面。

3、根据本技术的一个示例性实施方式,第二透镜的第二侧面为凹面。

4、根据本技术的一个示例性实施方式,第二透镜的第二侧面为凸面。

5、根据本技术的一个示例性实施方式,第三透镜的第一侧面为凹面。

6、根据本技术的一个示例性实施方式,第三透镜的第一侧面为凸面。

7、根据本技术的一个示例性实施方式,第六透镜的第二侧面为凹面。

8、根据本技术的一个示例性实施方式,第六透镜的第二侧面为凸面。

9、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的入瞳直径enpd满足:f/enpd≤1.8。

10、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的光学总长ttl、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角fov满足:(ttl×180°)/(h×fov)≤18。

11、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头还包括光阑,其中,光阑和光学镜头的成像面在光轴上的距离d与光学镜头的光学总长ttl满足:0.3≤d/ttl≤1.2。

12、根据本技术的一个示例性实施方式,第一透镜的第一侧面的曲率半径r1、第一透镜的第二侧面的曲率半径r2与第一透镜在光轴上的中心厚度d1满足:4≤r1/(r2+d1)≤10。

13、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的最大视场角所对应的所述第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、所述光学镜头的最大视场角所对应的像高h与所述光学镜头的最大视场角的弧度值θ满足:d/(h×θ)≤1.2。

14、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的整组焦距值f满足:d/(h×f)≤0.5mm-1。

15、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角fov满足:(d×180°)/(h×fov)≤36。

16、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f、光学镜头的最大视场角的弧度值θ与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d满足:(f×θ)/d≥0.2。

17、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的光学后焦bfl与光学镜头的光学总长ttl满足:bfl/ttl≥0.05。

18、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的光学后焦bfl与光学镜头的透镜组长度tl满足:bfl/tl≥0.1。

19、根据本技术的一个示例性实施方式,第二透镜的焦距值f2与第三透镜的焦距值f3满足:|f2/f3|≤2.0。

20、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的最大视场角fov、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h满足:(fov×f)/h≥50°。

21、根据本技术的一个示例性实施方式,第四透镜的第一侧面的曲率半径r7与第四透镜的第二侧面的曲率半径r8满足:|r7/r8|≤18。

22、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f、第二透镜的第一侧面的曲率半径r3与第二透镜的第二侧面的曲率半径r4满足:|f/r3|+|f/r4|≥0.05。

23、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h满足:f/h≤1.0。

24、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角的弧度值θ满足:(h/2)/(f×tan(θ/2))≤0.5。

25、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的光学总长ttl与光学镜头的整组焦距值f满足:ttl/f≤10。

26、根据本技术的一个示例性实施方式,第一透镜的焦距值f1与光学镜头的整组焦距值f满足:|f1/f|≤2.5。

27、根据本技术的一个示例性实施方式,第二透镜的焦距值f2与光学镜头的整组焦距值f满足:f2/f≥2。

28、根据本技术的一个示例性实施方式,第三透镜的焦距值f3与光学镜头的整组焦距值f满足:f3/f≤-3。

29、根据本技术的一个示例性实施方式,第四透镜的焦距值f4与光学镜头的整组焦距值f满足:f4/f≥1。

30、根据本技术的一个示例性实施方式,第五透镜的焦距值f5与光学镜头的整组焦距值f满足:f5/f≥2。

31、根据本技术的一个示例性实施方式,第六透镜的焦距值f6与光学镜头的整组焦距值f满足:f6/f≥2。

32、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的透镜最大中心厚度dn与光学镜头的透镜最小中心厚度dm满足:4≤dn/dm≤9。

33、根据本技术的一个示例性实施方式,第六透镜的第二侧面的曲率半径r12与光学镜头的整组焦距值f满足:r12/f≥0.05。

34、根据本技术的一个示例性实施方式,光阑设置于第二透镜与第三透镜之间。

35、本技术的另一方面提供了这样一种光学镜头,其包括沿光轴从第一侧至第二侧依序包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,其中,第一透镜具有负光焦度;第二透镜具有正光焦度;第三透镜具有负光焦度;第四透镜具有正光焦度;第五透镜具有正光焦度;第六透镜具有正光焦度,其中,光学镜头的光学总长ttl、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角fov满足:(ttl×180°)/(h×fov)≤18。

36、根据本技术的一个示例性实施方式,第一透镜的第一侧面为凸面,第二侧面为凹面。

37、根据本技术的一个示例性实施方式,第二透镜的第一侧面为凸面。

38、根据本技术的一个示例性实施方式,第三透镜的第二侧面为凹面。

39、根据本技术的一个示例性实施方式,第四透镜的第一侧面为凹面,第二侧面为凸面。

40、根据本技术的一个示例性实施方式,第五透镜的第一侧面为凸面,第二侧面为凸面。

41、根据本技术的一个示例性实施方式,第六透镜的第一侧面为凸面。

42、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的入瞳直径enpd满足:f/enpd≤1.8。

43、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头还包括光阑,其中,光阑和光学镜头的成像面在光轴上的距离d与光学镜头的光学总长ttl满足:0.3≤d/ttl≤1.2。

44、根据本技术的一个示例性实施方式,第一透镜的第一侧面的曲率半径r1、第一透镜的第二侧面的曲率半径r2与第一透镜在光轴上的中心厚度d1满足:4≤r1/(r2+d1)≤10。

45、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的最大视场角所对应的所述第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、所述光学镜头的最大视场角所对应的像高h与所述光学镜头的最大视场角的弧度值θ满足:d/(h×θ)≤1.2。

46、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的整组焦距值f满足:d/(h×f)≤0.5mm-1。

47、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角fov满足:(d×180°)/(h×fov)≤36。

48、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f、光学镜头的最大视场角的弧度值θ与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d满足:(f×θ)/d≥0.2。

49、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的光学后焦bfl与光学镜头的光学总长ttl满足:bfl/ttl≥0.05。

50、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的光学后焦bfl与光学镜头的透镜组长度tl满足:bfl/tl≥0.1。

51、根据本技术的一个示例性实施方式,第二透镜的焦距值f2与第三透镜的焦距值f3满足:|f2/f3|≤2.0。

52、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的最大视场角fov、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h满足:(fov×f)/h≥50°。

53、根据本技术的一个示例性实施方式,第四透镜的第一侧面的曲率半径r7与第四透镜的第二侧面的曲率半径r8满足:|r7/r8|≤18。

54、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f、第二透镜的第一侧面的曲率半径r3与第二透镜的第二侧面的曲率半径r4满足:|f/r3|+|f/r4|≥0.05。

55、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h满足:f/h≤1.0。

56、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的整组焦距值f、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角的弧度值θ满足:(h/2)/(f×tan(θ/2))≤0.5。

57、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的光学总长ttl与光学镜头的整组焦距值f满足:ttl/f≤10。

58、根据本技术的一个示例性实施方式,第一透镜的焦距值f1与光学镜头的整组焦距值f满足:|f1/f|≤2.5。

59、根据本技术的一个示例性实施方式,第二透镜的焦距值f2与光学镜头的整组焦距值f满足:f2/f≥2。

60、根据本技术的一个示例性实施方式,第三透镜的焦距值f3与光学镜头的整组焦距值f满足:f3/f≤-3。

61、根据本技术的一个示例性实施方式,第四透镜的焦距值f4与光学镜头的整组焦距值f满足:f4/f≥1。

62、根据本技术的一个示例性实施方式,第五透镜的焦距值f5与光学镜头的整组焦距值f满足:f5/f≥2。

63、根据本技术的一个示例性实施方式,第六透镜的焦距值f6与光学镜头的整组焦距值f满足:f6/f≥2。

64、根据本技术的一个示例性实施方式,光学镜头的透镜最大中心厚度dn与光学镜头的透镜最小中心厚度dm满足:4≤dn/dm≤9。

65、根据本技术的一个示例性实施方式,第六透镜的第二侧面的曲率半径r12与光学镜头的整组焦距值f满足:r12/f≥0.05。

66、根据本技术的一个示例性实施方式,光阑设置于第二透镜与第三透镜之间。

67、本技术的另一方面提供了这样一种成像设备,其包括上述示例性实施方式中的光学镜头以及用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。

68、本技术采用了例如六片具有光焦度的透镜,并通过对各透镜的形状和光焦度进行优化,可实现光学镜头的高通光量、小型化、前端小口径、长后焦、高解像力、低成本、大角分辨率、大视场等有益效果中的至少一个。

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