應用于無線光通信接收的鏡頭組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光信號接收領域，尤其涉及一種應用于無線光通信接收的鏡頭組件。
【背景技術】
[0002]室內無線光通信系統大多數工作在直射光條件下，當室內有人走動或者在直射通道上有障礙物時，將會在接收機處形成“陰影”效應，影響通信性能，甚至出現通信盲區，使通信無法繼續。采用大視場的廣角光學接收系統可以解決這一矛盾，其大視場角的特性可以保證同時接收直射和散射光信號，這樣就避免了“陰影”和“盲區”現象的發生。同時，室內無線光通信系統采用MIMO技術，要求接收機能夠接收到發端光源陣列發出的光信號，以解析出多個獨立的通信信道。這也需要接收光學系統具有大視場和較高成像特性。
[0003]為了獲得盡可能大的光學視場，可以采用角度分集的陣列光學接收或者用單個光學元件實現。
[0004]角度分集陣列光學接收由多個較小視場的光學系統按一定的空間順序排列，形成光學陣列結構，獲得大視場覆蓋能力，不足之處在于:結構較復雜，對機械固定要求高。
[0005]單個光學元件亦可獲得半球空間的光學覆蓋能力。魚眼鏡頭是一種運用仿生學原理模仿魚眼的生理構造設計制造的廣角光學成像鏡頭。單個魚眼鏡頭可獲得180°的視場角，與魚眼鏡頭中心主光軸夾角近90°的光線，也能通過魚眼鏡頭的各光學組件匯聚至焦平面。但是，魚眼鏡頭本身是設計為成像鏡頭的，為了實現很高的成像質量，通常需要十幾片透鏡來嚴格糾正像差，因此，它的光通量很小，光透過率也較低，這與通信系統對大的接收能量的要求是相悖的。此外，由于魚眼鏡頭結構復雜，成本很高，并不適合直接用于實際的無線光通信系統中。
【發明內容】
[0006]本發明的實施例提供了一種應用于無線光通信接收的鏡頭組件，結構簡單。
[0007]—種應用于無線光通信接收的鏡頭組件，包括:依次放置的負透鏡組件、光闌以及正透鏡組件；
[0008]所述負透鏡組件包括至少一片負透鏡；
[0009]所述正透鏡組件包括至少一片正透鏡；
[0010]所述至少一片負透鏡的光軸、所述至少一片正透鏡的光軸、以及所述光闌的中心位于同一直線；
[0011]當所述負透鏡組件包括一片負透鏡時，所述負透鏡用于，接收光信號，并減小入射光與光軸的夾角；
[0012]所述光闌用于控制光信號的通過量；
[0013]當所述正透鏡組件包括一片正透鏡時，所述正透鏡用于，將光信號匯聚到靶面上。
[0014]當所述負透鏡組件包括兩片負透鏡時，所述負透鏡組件中的第一負透鏡用于，接收光信號，并減小入射光與光軸的夾角;所述負透鏡組件中的第二負透鏡用于，減小入射光與光軸的夾角。
[0015]當所述正透鏡組件包括兩片正透鏡時，所述正透鏡組件的第一正透鏡用于提高相對孔徑和矯正像差;所述正透鏡組件的第二正透鏡用于將光信號匯聚到靶面上。
[0016]所述鏡頭組件采用金屬管殼封裝。
[0017]所述負透鏡為由BK7材料制成;所述正透鏡為由LAKN7材料制成。
[0018]當光信號從左邊進入，且所述負透鏡組件包括兩片負透鏡，所述正透鏡組件包括兩片正透鏡，所述正透鏡的序號為從左到右排序，所述正透鏡的界面為從左到右排序時，
[0019]第一負透鏡的第一界面的曲率半徑為3.226cm，第一負透鏡的第二界面的曲率半徑為1.437cm;第一負透鏡的厚度為0.403cm;第一負透鏡的孔徑半徑為2.717cm;所述第一負透鏡與第二負透鏡之間的間距為1.830cm;
[0020]第二負透鏡的第一界面的曲率半徑為2.555cm，第二負透鏡的第二界面的曲率半徑為0.954cm;第二負透鏡的厚度為0.565cm;第二負透鏡的孔徑半徑為0.765cm;所述第二負透鏡與光闌之間的間距為1.210cm;
[0021]光闌的孔徑半徑為0.5cm;光闌與所述第三負透鏡之間的間距為0.163cm;
[0022]第三負透鏡的第二界面的曲率半徑為-1.328cm;第三負透鏡的厚度為0.278cm;第三負透鏡的孔徑半徑為0.679cm;所述第三負透鏡與第四負透鏡之間的間距為1.210cm;
[0023]第四負透鏡的第一界面的曲率半徑為4.032cm，第四負透鏡的第二界面的曲率半徑為-4.032cm;第四負透鏡的厚度為0.369cm;第四負透鏡的孔徑半徑為1.205cm;所述第四負透鏡與靶面之間的間距為1.290cmo
[0024]第一負透鏡、第二負透鏡、第三負透鏡、第四負透鏡的厚度、孔徑半徑、間距、光闌的孔徑半徑、光闌與所述第三負透鏡之間的間距以等比例縮放。
[0025]第一負透鏡、第二負透鏡、第三負透鏡、第四負透鏡的曲率半徑、厚度、孔徑半徑、間距、光闌的孔徑半徑、光闌與所述第三負透鏡之間的間距的參數容差為5%。
[0026]由上述本發明的實施例提供的技術方案可以看出，本發明的鏡頭組件可以實現大視場的光信號接收，又具有一定的成像質量，并且結構簡單。
[0027]本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本發明實施例提供的一種應用于無線光通信接收的鏡頭組件的結構示意圖；
[0030]圖2為本發明實施例提供的一種應用于無線光通信接收的鏡頭組件的光線示意圖。
[0031]圖3為本發明實施例提供的一種應用于無線光通信接收的鏡頭組件的相對光照度曲線不意圖；
[0032]圖4為本發明實施例提供的一種應用于無線光通信接收的鏡頭組件的光線像差曲線不意圖；
[0033]圖5為本發明實施例提供的一種應用于無線光通信接收的鏡頭組件的點列圖。
[0034]圖6為本發明實施例提供的一種應用于無線光通信接收的鏡頭組件的鏡頭參數范例。
【具體實施方式】
[0035]下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0036]本技術領域技術人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數形式。應該進一步理解的是，本發明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關聯的列出項的任一單元和全部組合。
[0037]本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0038]為便于對本發明實施例的理解，下面將結合附圖以幾個具體實施例為例做進一步的解釋說明，且各個實施例并不構成對本發明實施例的限定。
[0039]本發明針對室內無線光通信對大視場和高成像質量接收的需求，提供一種超寬視場光學接收、較高成像質量的小型化無線光通信接收鏡頭，結構比較簡單。
[0040]如圖1所示，為一種應用于無線光通信接收的鏡頭組件，包括:依次放置的負透鏡組件、光闌以及正透鏡組件。
[0041 ] 所述負透鏡組件包括至少一片負透鏡；所述正透鏡組件包括至少一片正透鏡。也就是說，本發明中，所述負透鏡組件可以包括一片或者多片負透鏡;所述正透鏡組件可以包括一片或者多片正透鏡。
[0042]圖1中，以負透鏡組件包括兩片負透鏡，正透鏡組件包括兩片正透鏡為例。假設光信號從左邊過來，負透鏡和正透鏡的序號從左到右依次增加。也就是說，當所述負透鏡為兩片，所述正透鏡為兩片時，負透鏡的序號為從左到右排序，負透鏡的界面為從左到右排序，正透鏡的序號為從左到右排序，正透鏡的界面為從左到右排序。
[0043]所述至少一片負透鏡的光軸、所述至少一片正透鏡的光軸、以及所述光闌的中心位于同一直線；
[0044]當所述負透鏡組件包括一片負透鏡時，所述負透鏡用于，接收光信號，并減小入射光與光軸的夾角；
[0045]所述光闌5用于控制光信號的通過量；
[0046]當所述正透鏡組件包括一片正透鏡時，所述正透鏡用于，將光信號匯聚到靶面6上。
[0047]由上述本發明的實施例提供的技術方案可以看出，本發明的鏡頭組件可以實現大視場的光信號接收，又具有一定的成像質量，并且結構簡單。
[0048]當所述負透鏡組件包括兩片負透鏡時，所述負透鏡組件中的第一負透鏡I用于，接收光信號，并減小入射光與光軸的夾角;所述負透鏡組件中的第二負透鏡2用于，減小入射光與光軸的夾角。
[0049]當所述正透鏡組件包括兩片正透鏡時，所述正透鏡組件的第一正透鏡3用于提高相對孔徑和矯正像差;所述正透鏡組件的第二正透鏡4用于將光信號匯聚到靶面6上。
[0050]所述鏡頭組件采用金屬管殼封裝。也就是說，鏡頭組件采用金屬管殼進行金屬化封裝。具體為:采用金屬管同軸集成封裝技術進行集成封裝，形成一體化的接收標準組件。具有體積小，工藝成熟，性能穩定可靠，適用于批量生產等優勢，另外，可以在此基礎上，通過減小各個