红外准直镜头的制作方法

专利2025-01-21  41


本技术涉及光学成像,特别是涉及一种红外准直镜头。


背景技术:

1、激光雷达是发射激光束以探测目标的位置、速度等的雷达系统。近年来,随着激光雷达的普及,对雷达上安装的准直镜头的需求越来越大。由于要应用在各种复杂场景中,对镜头的性能要求也越来越高。

2、未来最有潜力的激光雷达是使用c波段(1530nm~1565nm)激光的fmcw激光雷达,然而匹配该波段的高性能准直镜头在市面上非常缺乏。激光雷达一般应用在车上、路边和矿井等工作环境复杂的场景,所以对镜头的可靠性要求也非常高。因此亟需一种可靠性良好的高性能红外准直镜头。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种红外准直镜头,用于解决目前急需可靠性及准直性能要求高,且应用于使用c波段(1530nm~1565nm)激光的激光雷达上的红外准直镜头的问题。

2、第一方面,本申请提供一种红外准直镜头,包括镜筒、设置于镜筒内的内部组件以及将内部组件固定于镜筒内的锁紧件;

3、内部组件沿着光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第一间隔件、第二透镜、第二间隔件、第三透镜、第四透镜、第三间隔件、第五透镜、第六透镜、第四间隔件和第七透镜,锁紧件设置于第一透镜物侧。

4、于本申请一实施例中,第一透镜具有负光焦度,第二透镜具有正光焦度,第三透镜具有正光焦度,第四透镜具有负光焦度,第五透镜具有负光焦度,第六透镜具有正光焦度,第七透镜具有正光焦度;其中,第五透镜为非球面塑胶镜片。

5、于本申请一实施例中,锁紧件的最大外径、内部组件中各透镜和各间隔件的最大外径,沿着光轴由物侧至像侧依次减小。

6、于本申请一实施例中,第三间隔件物侧内径作为红外准直镜头的光阑。

7、于本申请一实施例中,镜筒内设置有至少一个、对透镜或间隔件定位的台阶状突起。

8、于本申请一实施例中,d1为第一间隔件的外径,d1为第一间隔件的内径,h1为第一间隔件的高度,第一间隔件满足:0.15<(d1-d1)/h1<0.55;

9、且d4为第四间隔件的外径,d4为第四间隔件的内径,h4为第四间隔件的高度,第四间隔件满足:0.15<(d4-d4)/h4<0.55。

10、于本申请一实施例中,d4为第四间隔件的外径,d3m为第三间隔件像侧的内径,第三间隔件和第四间隔件满足:0.12<(d4-d3m)/d4<0.45。

11、于本申请一实施例中,r12为第七透镜物侧面的曲率半径,d4为第四间隔件的内径,第七透镜和第四间隔件满足0.5<r12/d4<2.0。

12、于本申请一实施例中,td为第一透镜物侧面至第七透镜像侧面的轴上距离,h为镜筒的最大高度,∑ct为所有透镜的轴上厚度总和,∑h为每片间隔件的高度总和,红外准直镜头满足:0<(td/∑ct)×(∑h/h)<2.0。

13、于本申请一实施例中,ct6为第六透镜的轴上厚度,ct7为第七透镜在光轴上的中心厚度,h4为第四间隔件的高度,d4为第四间隔件内径,红外准直镜头满足:-1.5<d4/h4×(ct6/h4-ct7/h4)<1.5。

14、与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:

15、应用本实用新型实施例提供的红外准直镜头,将内部组件设置于镜筒内,通过所设计的间隔件控制透镜间相互距离,其中位于第四透镜和第五透镜间的第三间隔件作为红外准直镜头的光阑,可用于调整光线入射范围,防止光线产生不必要的散射和衍射,最后通过锁紧件与镜筒配合以将内部组件固紧于镜筒内部。本实用新型红外准直镜头保证准直效果的同时,还可以尽可能的减小总长以及减轻重量;且本实用新型提供的红外准直镜头可以实现大数值孔径激光的准直,且准直包括整个c波段在内的激光,并能取得较好的准直效果。本实用新型镜头可以安装在激光雷达的发射和接收系统中,来发射和接收红外激光。

16、本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。



技术特征:

1.一种红外准直镜头,其特征在于,包括镜筒、设置于镜筒内的内部组件以及将内部组件固定于镜筒内的锁紧件;

2.根据权利要求1所述的红外准直镜头,其特征在于,第一透镜具有负光焦度,第二透镜具有正光焦度,第三透镜具有正光焦度,第四透镜具有负光焦度,第五透镜具有负光焦度,第六透镜具有正光焦度,第七透镜具有正光焦度;其中,第五透镜为非球面塑胶镜片。

3.根据权利要求1所述的红外准直镜头,其特征在于,锁紧件的最大外径、内部组件中各透镜和各间隔件的最大外径,沿着光轴由物侧至像侧依次减小。

4.根据权利要求1所述的红外准直镜头,其特征在于,第三间隔件物侧内径作为红外准直镜头的光阑。

5.根据权利要求1所述的红外准直镜头,其特征在于,镜筒内设置有至少一个、对透镜或间隔件定位的台阶状突起。

6.根据权利要求1所述的红外准直镜头,其特征在于,d1为第一间隔件的外径,d1为第一间隔件的内径,h1为第一间隔件的高度,第一间隔件满足:0.15<(d1-d1)/h1<0.55;

7.根据权利要求1所述的红外准直镜头,其特征在于,d4为第四间隔件的外径,d3m为第三间隔件像侧的内径,第三间隔件和第四间隔件满足:0.12<(d4-d3m)/d4<0.45。

8.根据权利要求1所述的红外准直镜头,其特征在于,r12为第七透镜物侧面的曲率半径,d4为第四间隔件的内径,第七透镜和第四间隔件满足0.5<r12/d4<2.0。

9.根据权利要求1所述的红外准直镜头,其特征在于,td为第一透镜物侧面至第七透镜像侧面的轴上距离,h为镜筒的最大高度,∑ct为所有透镜的轴上厚度总和,∑h为每片间隔件的高度总和,红外准直镜头满足:0<(td/∑ct)×(∑h/h)<2.0。

10.根据权利要求1所述的红外准直镜头,其特征在于,ct6为第六透镜的轴上厚度,ct7为第七透镜在光轴上的中心厚度,h4为第四间隔件的高度,d4为第四间隔件内径,红外准直镜头满足:-1.5<d4/h4×(ct6/h4-ct7/h4)<1.5。


技术总结
本技术公开了一种红外准直镜头,包括镜筒、设置于镜筒内的内部组件以及将内部组件固定于镜筒内的锁紧件;内部组件沿着光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第一间隔件、第二透镜、第二间隔件、第三透镜、第四透镜、第三间隔件、第五透镜、第六透镜、第四间隔件和第七透镜,锁紧件设置于第一透镜物侧。本技术实施例提供的红外准直镜头,将内部组件设置于镜筒内,通过所设计的间隔件控制透镜间相互距离,其中位于第四透镜和第五透镜间的第三间隔件作为红外准直镜头的光阑,可用于调整光线入射范围,防止光线产生不必要的散射和衍射,最后通过锁紧件与镜筒配合以将内部组件固紧于镜筒内部。

技术研发人员:龚鸿若,蒋文超,单子豪,黄锦熙
受保护的技术使用者:杭州视光半导体科技有限公司
技术研发日:20231219
技术公布日:2024/7/25
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