[实用新型]光学成像系统、取像装置、深度相机及光学识别装置

说明书

本申请涉及一种光学成像系统、取像装置、飞行时间深度相机及光学识别装置。该光学成像系统用于红外光成像，其沿着光轴由物侧至像侧依序包括一具有正光焦度的透镜，透镜的物侧面近轴区域为凸面，像侧面为平面，且透镜的物侧面为非球面；以及一玻璃基板，玻璃基板与透镜的像侧面胶合。上述光学成像系统，通过合理调整透镜的光焦度、面型及有效焦距，可以适用于红外波段成像，并拍摄得到清晰、明亮、分辨率较好的包含被摄物体深度信息的图像；上述光学成像系统可以仅利用一个透镜承靠在玻璃基板上，从而既方便对光学成像系统进行固定，又能够显著减小光学成像系统的总长，实现镜头的小型化，有利于批量化生产。

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种光学成像系统、取像装置、飞行时间深度相机及光学识别装置。

背景技术

近年来，随着智能手机等便携式电子设备的飞速发展，搭载于其上的摄像装置也越来越多样化，例如有双摄像头、三摄像头、长焦镜头、广角镜头以及支持3D成像技术的光学镜头等。

传统手机镜头中的3D成像技术通常使用3D结构光。然而，3D结构光技术的摄像模组结构复杂、体积较大，造价也较为昂贵，不利于批量化生产。

TOF(Time of flight，TOF)技术是近一两年才被应用到手机摄像头的3D 成像技术，其通过向目标物发射连续的特性波长的红外光线脉冲，再由特定传感器接收目标物传回的光信号，计算光线往返的飞行时间或相位差，从而获取目标物体的深度信息。采用TOF技术的镜头可用于手机上的人脸解锁、汽车自动驾驶、人机界面与游戏、工业机器视觉与测量以及安防监控等。

TOF技术相比于成熟的3D结构光具有更远的距离优势，且TOF的模组复杂性低，空间占比小，能辅助主摄像头，达到更好地景深拍摄效果，因此逐渐得到手机厂商的青睐。

实用新型内容

基于此，有必要针对3D结构光技术模组复杂、体积较大的问题，提供一种易批量生产的基于TOF技术的光学成像系统。

一种光学成像系统，所述光学成像系统用于红外光成像，其沿着光轴由物侧至像侧依序包括：

一具有正光焦度的透镜，所述透镜的物侧面近轴区域为凸面，像侧面为平面，且所述透镜的物侧面为非球面；以及，

一玻璃基板，所述玻璃基板与所述透镜的像侧面胶合。

上述光学成像系统，通过合理调整透镜的光焦度、面型及有效焦距，可以适用于红外波段成像，并拍摄得到清晰、明亮、分辨率较好的包含被摄物体深度信息的图像；同时上述光学成像系统可以仅利用一个透镜承靠在玻璃基板上，从而既方便对光学成像系统进行固定，又能够显著减小光学成像系统的总长，实现镜头的小型化；除此之外，上述光学成像系统的透镜采用一片式压印工艺，制程简单，相较于多片式TOF镜头，成本更低，更有利于批量化生产。

在其中一个实施例中，还包括光阑，所述光阑设于所述光学成像系统的物侧或像侧。

通过设置光阑，可以更好地控制入射进光学成像系统的光束大小。

在其中一个实施例中，所述光学成像系统满足下列关系式：

20°＜FOV＜40°；其中，FOV为所述光学成像系统的视场角。

通过控制光学成像系统的视场角满足上述关系，有利于光学成像系统获取更广阔的的景物影像信息。

在其中一个实施例中，所述光学成像系统满足下列关系式：1≤FNO≤1.8；其中，FNO为所述光学成像系统的光圈数。

通过控制光学成像系统的光圈数满足上述关系，可使光学成像系统具备较大的入瞳孔径，从而通光量变多，有利于提升画面的亮度，增强其暗光拍摄能力，获得优良的拍摄性能。