一种用于激光测距装置的超广角条状视场镜头的制作方法

本发明涉及一种超广角条状视场镜头，尤其涉及一种用于激光测距装置的超广角条状视场镜头。

背景技术：

激光测距方法具有原理简单、测量速度快、测程远的特点，目前，激光测距装置作为主要传感器，用来画图、定位和避障，在通信、航空、智能家居，尤其是机器人激光测距领域有很高的应用价值。现有的激光测距镜头存在镜头数量多，用户成本高、重量大和视场角小的问题。

技术实现要素：

本发明针对上述技术存在的缺陷，提供了一种用于激光测距装置的超广角条状视场镜头。

本发明是通过如下技术方案实现的，一种用于激光测距装置的超广角条状视场镜头，该镜头由光学透镜组、柱面镜和芯片构成；所述光学透镜组包括第一透镜、光阑面、第二透镜和第三透镜，所述柱面镜位于所述第三透镜和所述芯片之间，所述第二透镜位于所述第一透镜和所述光阑面之间，所述光阑面位于第二透镜和第三透镜之间，所述第一透镜位于所述第二透镜一侧；所述柱面镜的前表面为标准圆柱面，后表面为标准平面，所述柱面镜的前表面朝向所述第三透镜，后表面朝向所述芯片；该镜头可以拍摄x、y两个方向不同发散角的视场，通过改变所述柱面镜前表面的曲率半径可以实现y方向视场缩放。

上述结构中通过引入部分的像散，扩大了单一轴向的视场角，能够最大化利用cmos的面积；通过后期的图像处理能得到激光测距装置系统所需的条装图像轮廓。可以有效提高激光测距装置的精度。

具体地，所述第一透镜为弯月形透镜，所述第二透镜为双凹透镜，所述第三透镜为双凸透镜，所述的第一透镜的凹面朝向所述第二透镜。

更具体地，所述镜头的横向x方向的视场角为纵向y方向的2～3倍，最大口径小于18mm，光学总长为第一透镜到第四透镜的距离小于30mm。

本发明具有如下有益效果：

1)本发明通过引入部分的像散，扩大了单一轴向的视场角，能够最大化利用cmos的面积，通过后期的图像处理能得到激光测距装置系统所需的条装图像轮廓，有效提高了激光测距装置的精度。

2)本发明适合针对机器视觉相关设备使用，镜头装置结构简单，仅使用了3个透镜和1个柱面镜，不仅减轻镜头重量，而且降低用户使用成本，测距方法快速、灵敏，在通信、航空、智能家居，尤其是机器人激光测距领域有很高的应用价值。

附图说明

图1为本发明所述的超广角条状视场镜头的俯视图

图2为本发明所述的超广角条状视场镜头的正视图

图中符号表示：1：第一透镜；2：第二透镜；3：光阑面；4：第三透镜；5：柱面镜前表面；6：柱面镜后表面；7：芯片

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，一种用于激光测距装置的超广角条状视场镜头，该镜头由光学透镜组、柱面镜和芯片7构成；所述光学透镜组包括第一透镜1、光阑面3、第二透镜2和第三透镜4，所述柱面镜位于所述第三透镜4和所述芯片7之间，所述第二透镜2位于所述第一透镜1和所述光阑面3之间，所述光阑面3位于第二透镜2和第三透镜4之间，所述第一透镜1位于所述第二透镜2一侧；所述柱面镜的前表面5为标准圆柱面，所述柱面镜后表面6为标准平面，所述柱面镜的前表面5朝向所述第三透镜4，柱面镜后表面6朝向所述芯片；第一透镜1为弯月形透镜，所述第二透镜2为双凹透镜，所述第三透镜4为双凸透镜，所述的第一透镜1的凹面朝向所述第二透镜2。

所述镜头的横向x方向的视场角为纵向y方向的2.5倍，最大口径小于18mm，光学总长为第一透镜到第四透镜的距离小于30mm。

所述镜头可以拍摄x、y两个方向不同发散角的视场，通过改变所述柱面镜前表面5的曲率半径可以实现y方向视场缩放。

本发明通过引入部分的像散，扩大了单一轴向的视场角，能够最大化利用cmos的面积，通过后期的图像处理能得到激光测距装置系统所需的条装图像轮廓，有效提高了激光测距装置的精度。

本发明适合针对机器视觉相关设备使用，镜头装置结构简单，仅使用了3个透镜和1个柱面镜，不仅减轻镜头重量，而且降低用户使用成本，测距方法快速、灵敏；在通信、航空、智能家居，尤其是机器人激光测距领域有很高的应用价值。

前述实施例和优点仅是示例性的，并不应被理解为限制本公开。本发明可容易地应用于其它类型的设备。此外，本公开的示例性实施例的描述是解释性的，并不限制权利要求的范围，许多的替换、修改和变化对于本领域技术人员来说是明显的。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种用于激光测距装置的超广角条状视场镜头，该镜头由光学透镜组、柱面镜和芯片构成；所述光学透镜组包括第一透镜、光阑面、第二透镜和第三透镜，所述柱面镜位于所述第三透镜和所述芯片之间，所述第二透镜位于所述第一透镜和所述光阑面之间，所述光阑面位于第二透镜和第三透镜之间，所述第一透镜位于所述第二透镜一侧；所述柱面镜的前表面为标准圆柱面，后表面为标准平面，所述柱面镜的前表面朝向所述第三透镜，后表面朝向所述芯片；本发明可以拍摄X、Y两个方向不同发散角的视场，通过引入部分的像散，扩大了单一轴向的视场角，提高了测距精度；本发明装置结构简单，减轻了镜头重量，降低了用户使用成本。

技术研发人员：廖鸿宇;孙放;周煦潼;明安龙
受保护的技术使用者：北京雷动云合智能技术有限公司
技术研发日：2016.01.05
技术公布日：2017.07.11