[实用新型]投影镜头系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及摄像镜头技术领域，特别是涉及一种投影镜头系统。

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投影镜头系统要求很高。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投影镜头系统，是3D成像质量的一个关键环节。

在现有的投影镜头系统类产品中，存在随着使用环境温度的变化，镜头焦距f发生较大变化的问题，这会导致镜头投射光的角度发生明显变化，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；同样还存在随着环境温度的变化，投影的像点变大的问题，这也会导致系统还原三维物体的清晰度下降。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种能够在不同的温度场合下实现焦距稳定的投影镜头系统。

根据本实用新型提供的投影镜头系统，沿光轴从物侧到像侧依次包括：

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；

具有正光焦度的第三透镜，其像侧表面为凸面；

光阑；其中，光阑设于第三透镜之后，可有效限制孔径，便于光学设计；

各个透镜的光学中心位于同一直线上；

所述投影镜头系统满足以下条件：

f12>f3；

(dn/dt)1<-50×10^-6/℃；

(dn/dt)2<-50×10^-6/℃；

(dn/dt)3>-10×10^-6/℃；

其中，f12表示所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f3表示所述第三透镜的焦距，(dn/dt)1、(dn/dt)2、(dn/dt)3分别表示所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜的折射率随温度的变化率。

本实用新型的投影镜头系统由于各镜片的折射率随温度的变化率分配合理，能够和镜片本身及结构件带来的热膨胀对焦距的影响相互抵消，所以能够实现不同的温度场合下焦距保持稳定；且该投影镜头系统能够达到温度每变化10℃，投影镜头系统的有效焦距变化量小于0.0005mm，以致镜头投射光的角度不发生明显变化，不改变原有的光信息。

进一步地，所述投影镜头系统满足条件式：

0＜f3/f1＜3.5；

其中，f3表示所述第三透镜的焦距，f1表示所述第一透镜的焦距。

进一步地，所述投影镜头系统满足条件式：

-5＜f/r6＜0；

其中，f表示所述投影镜头系统的系统焦距，r6表示所述第三透镜像侧表面的曲率半径。

进一步地，所述投影镜头系统满足条件式：

-5.5＜r1/r6＜0；

其中，r1表示所述第一透镜物侧表面的曲率半径，r6表示所述第三透镜像侧表面的曲率半径。

进一步地，所述投影镜头系统满足条件式：

0.5＜CT3/CT2＜7.5；

其中，CT2表示所述第二透镜的中心厚度，CT3表示所述第三透镜的中心厚度。

进一步地，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜的各物侧表面与像侧表面均为非球面。

进一步地，所述第一透镜和所述第二透镜为塑胶材质，所述第三透镜为玻璃材质。

进一步地，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜中任意两相邻的透镜之间具有空气间隔。

进一步地，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜为非粘合的独立透镜。

进一步地，所述投影镜头系统中各透镜的非球面表面形状均满足下列方程：