本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)及其應(yīng)用的鏡頭，尤其是一種由三枚鏡片組成的光學(xué)系統(tǒng)及鏡頭。
背景技術(shù)：
：：隨著激光照明技術(shù)以及3D體感交互技術(shù)的發(fā)展，近紅外光源及深度成像鏡頭的需求及應(yīng)用越來越廣泛。然而，現(xiàn)有深度成像光學(xué)系統(tǒng)或鏡頭，普遍存在鏡片過多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷，無法達(dá)到大光圈、大視場，低畸變和消熱差的光學(xué)性能要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：：為克服現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)或鏡頭存在鏡片過多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，本發(fā)明實(shí)施例一方面提供了一種深度成像光學(xué)系統(tǒng)。深度成像光學(xué)系統(tǒng)，沿光軸從物面到像面依次設(shè)有：第一透鏡、第二透鏡、以及第三透鏡；第一透鏡的物面?zhèn)葹橥姑妫衩鎮(zhèn)葹榘济?，其光焦度為?fù)；第二透鏡的物面?zhèn)葹橥姑?，像面?zhèn)葹橥姑妫涔饨苟葹檎?；第三透鏡的物面?zhèn)葹橥姑妫衩鎮(zhèn)葹橥姑?，其光焦度為正；其中，第一透鏡、第三透鏡為非球面透鏡。另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種鏡頭。一種鏡頭，鏡頭內(nèi)安裝有上述所述的深度成像光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例，其主要由3枚透鏡構(gòu)成，透鏡枚數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡單；采用不同透鏡相互組合，且第一透鏡、第三透鏡為非球面透鏡，具有大光圈、大視角、低畸變和良好消熱差等光學(xué)性能。附圖說明：為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)或鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)或鏡頭在+25℃下的畸變曲線圖；圖3為本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)或鏡頭在+25℃下的MTF曲線圖；圖4為本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)或鏡頭在+25℃下的相對照度圖；圖5為本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)或鏡頭在-40℃下的MTF曲線圖；圖6為本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)或鏡頭在+85℃下的MTF曲線圖。具體實(shí)施方式：為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示，深度成像光學(xué)系統(tǒng)，沿光軸從物面到像面6依次設(shè)有：第一透鏡1、第二透鏡2、以及第三透鏡3。第一透鏡1的物面?zhèn)葹橥姑妫衩鎮(zhèn)葹榘济?，其光焦度為?fù)；第二透鏡2的物面?zhèn)葹橥姑?，像面?zhèn)葹橥姑?，其光焦度為正；第三透鏡3的物面?zhèn)葹橥姑妫衩鎮(zhèn)葹橥姑?，其光焦度為正；其中，第一透鏡1、第三透鏡3為非球面透鏡。本發(fā)明實(shí)施例，其主要由3枚透鏡構(gòu)成，透鏡枚數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡單；采用不同透鏡相互組合，且第一透鏡、第三透鏡為非球面透鏡，具有大光圈、大視角、低畸變和良好消熱差等光學(xué)性能。進(jìn)一步地，該光學(xué)系統(tǒng)的各透鏡滿足如下條件：(1)-5<f1<-2；(2)2<f2<10；(3)2<f3<10；其中，f1為第一透鏡1的焦距，f2為第二透鏡2的焦距，f3為第三透鏡3的焦距。結(jié)構(gòu)簡單，采用不同透鏡相互組合，具有大光圈、大視角、低畸變和良好消熱差等光學(xué)性能。再進(jìn)一步地，該光學(xué)系統(tǒng)的各透鏡滿足如下條件：(1)-5<f1/f<-1.5；(2)2<f2/f<5.5；(3)1.5<f3/f<5；其中，f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距，f1為第一透鏡1的焦距，f2為第二透鏡2的焦距，f3為第三透鏡3的焦距。結(jié)構(gòu)簡單，采用不同透鏡相互組合，具有大光圈、大視角、低畸變和良好消熱差等光學(xué)性能。更進(jìn)一步地，該光學(xué)系統(tǒng)滿足如下條件：2.5<f12/f<10，f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距，f12為第一透鏡1與第二透鏡2的組合焦距?？杀ＷC良好的光學(xué)性能。又進(jìn)一步地，該光學(xué)系統(tǒng)滿足如下條件：1.0<f23/f<5，f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距，f23為第二透鏡2與第三透鏡3的組合焦距。可保證良好的光學(xué)性能。進(jìn)一步地，第一透鏡1的材料折射率Nd1、材料阿貝常數(shù)Vd1滿足：1.48<Nd1<1.65，40<Vd1<60。結(jié)構(gòu)簡單，可保證良好的光學(xué)性能。再進(jìn)一步地，第二透鏡2的材料折射率Nd2、材料阿貝常數(shù)Vd2滿足：1.72<Nd2<2.05，15<Vd2<40。結(jié)構(gòu)簡單，可保證良好的光學(xué)性能。又進(jìn)一步地，第三透鏡3的材料折射率Nd3、材料阿貝常數(shù)Vd3滿足：1.48<Nd31<1.65，40<Vd3<60。結(jié)構(gòu)簡單，可保證良好的光學(xué)性能。更進(jìn)一步地，第三透鏡3與像面6之間設(shè)有窄帶濾光片4，該窄帶濾光片4用于過濾環(huán)境中的可見光，以使紅外光穿過并被像面6的深度傳感器接收。具體地，第二透鏡2為玻璃球面透鏡，而第一透鏡1、第三透鏡3為塑料非球面透鏡。采用玻璃球面與塑料非球面相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，可以有效地消除球面像差對鏡頭性能的影響，提高光學(xué)鏡頭的解析力，同時降低鏡頭的加工難度和生產(chǎn)成本。進(jìn)一步地，光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌5位于第一透鏡1與第二透鏡2之間，靠近第二透鏡2一側(cè)。結(jié)構(gòu)簡單，用來調(diào)節(jié)光束的強(qiáng)度。具體地，在本實(shí)施例中，本光學(xué)系統(tǒng)的焦距f為1.55mm，光闌指數(shù)FNo.為1.09，視場角2ω＝90°，適合于1/6"3DSensor。本光學(xué)系統(tǒng)的各項基本參數(shù)如下表所示：上表中，沿光軸從物面到像面，S1、S2對應(yīng)為第一透鏡1的兩個表面；STO對應(yīng)為光闌5所在的位置；S4、S5對應(yīng)為第二透鏡2的兩個表面；S6、S7對應(yīng)為第三透鏡3的兩個表面；S8、S9對應(yīng)為窄帶濾光片4的兩個表面；S10對應(yīng)為像面6的表面。更具體地，所述第一透鏡1、第三透鏡3滿足如下非球面公式：第一透鏡1和第三透鏡3的非球面相關(guān)數(shù)值如下表所示：KA1A2A3A4A5A6A7S13.70000.021304-0.0075520.0003640.000045-0.0000060S2-0.50000.0521290.016760-0.0381790.023722-0.0048160.000266S60.80000.000534-0.0064680.003584-0.000328-0.0001450.000018S7-8.00000.053057-0.0354120.044802-0.0062780.0007920.000016從圖2至圖6中可以看出，本實(shí)施例中的光學(xué)系統(tǒng)具有非常好的消熱差性能。一種鏡頭，鏡頭內(nèi)安裝有上述所述的深度成像光學(xué)系統(tǒng)。上述深度成像光學(xué)系統(tǒng)及其應(yīng)用的鏡頭采用不同鏡片組合以及合理分配光焦度實(shí)現(xiàn)了大光圈、大視角、低畸變等良好性能，采用玻璃球面與塑料非球面相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，可以有效地實(shí)現(xiàn)消球差和低成本生產(chǎn)。如上所述是結(jié)合具體內(nèi)容提供的一種或多種實(shí)施方式，并不認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。凡與本發(fā)明的方法、結(jié)構(gòu)等近似、雷同，或是對于本發(fā)明構(gòu)思前提下做出若干技術(shù)推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3