[发明专利]深度相机光学系统

说明书

本发明公开了一种深度相机光学系统，包括沿光轴从物方到像方依次排列六枚镜片，其中第一镜片具有负光焦度的弯月形状，凸面朝向物方；第二镜片具有负光焦度的弯月形状，凸面朝向物方；第三镜片具有正光焦度的双凸形状；第四镜片具有负光焦度的双凹形状；第五镜片具有正光焦度的双凸形状；第六镜片具有正光焦度的双凸形状。上述深度相机光学系统采用不同镜片组合以及利用光焦度分配实现了大孔径、大视角、小畸变的良好性能，采用玻塑混合结构可以有效地兼顾消热差和制造成本。

技术领域

本发明涉及深度相机光学系统，尤其涉及一种六枚镜片组成的深度相机成像镜头光学系统。

背景技术

随着激光照明技术以及3D体感交互技术的发展，近红外光源及深度相机镜头的需求及应用越来越广泛。尤其随着3D-TOF技术及结构光技术的应用，市场上出现了一系列深度相机产品，如微软的Kinect、Softkinetic的DS325、华硕Xtion、以及Intel的RealSense等深度相机产品。随着深度相机的应用与推广，深度相机镜头的需求也会越来越大。因深度相机镜头通常要求较大的光圈和视场、同时又要求较小的畸变和温差变化，所以市场上专门应用于深度相机的光学镜头很少。比如专利CN102213821A中提到一种大光圈大视场小畸变光学镜头，但该镜头采用了一片玻璃球面和三片塑料非球面镜片，其消热差效果不好，只能满足5℃-50℃，环境适应性受到限制。又比如专利CN104204891A中提到一种广角深度成像镜头，该镜头采用了五片塑料非球面镜片，但该专利并没有提到此深度成像镜头所能达到的光学性能，同时因为采用塑料非球面镜片过多，温差效果并不能得到保证。因此，一种大光圈、大视场、小畸变、消热差的深度成像光学系统成为市场新的需求。

发明内容

本发明实施例提供了一种深度相机光学系统，其具有大光圈、大视场、小畸变、消热差性能。

本发明实施例提供一种深度相机光学系统，包括沿光轴从物方到像方依次排列的六枚镜片，其中第一镜片具有负光焦度的弯月形状，凸面朝向物方；第二镜片具有负光焦度的弯月形状，凸面朝向物方；第三镜片具有正光焦度的双凸形状；第四镜片具有负光焦度的双凹形状；第五镜片具有正光焦度的双凸形状；第六镜片具有正光焦度的双凸形状。

优选地，所述第二镜片采用塑料非球面镜片。

优选地，所述第六镜片采用塑料非球面镜片。

优选地，所述深度相机光学系统满足以下的关系式：

-15f1-5，-20f2-10，5f315，-15f4-5，5f515，10f620；

其中，f1为所述第一镜片的焦距，f2为所述第二镜片的焦距，f3为所述第三镜片的焦距，f4为所述第四镜片的焦距，f5为所述第五镜片的焦距，f6为第六镜片的焦距。

优选地，所述第一镜片、所述第三镜片、所述第四镜片及所述第五镜片均为玻璃球面镜片。

优选地，所述深度相机光学系统还包括光阑，所述光阑设置在所述第二镜片与所述第三镜片之间。

优选地，所述深度相机光学系统还包括窄带滤光片，所述窄带滤光片设置在所述第六镜片与像面深度传感器之间。

上述深度相机光学采用不同镜片组合以及利用光焦度分配实现了大孔径、大视角、小畸变的良好性能，采用玻塑混合结构可以有效地兼顾消热差和制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施方式中深度相机光学系统的结构示意图；