[发明专利]四面近红外晶圆级镜头系统

说明书

一种用于将场景成像到图像平面上的四面、近红外晶圆级镜头系统包括：(a)第一晶圆级镜头，其具有面向场景的第一凸镜头表面和面向图像平面的第二凹镜头表面；以及(b)第二晶圆级镜头，其安置在第一晶圆级镜头与图像平面之间，且包括面向场景的第三凹镜头表面和面向图像平面的第四非球面凸镜头表面。所述四面、近红外晶圆级镜头系统的进一步特征为：图像分辨率对应于：在物体平面中至少10毫米范围的场景部分上、物体平面中每毫米2个线对具有至少60％对比度。

技术领域

本发明涉及一种镜头系统，且具体地涉及一种四面近红外晶圆级镜头系统。

背景技术

虹膜辨识是生物特征识别的自动化方法，其以与指纹的方式类似的方式利用对每个人而言独特的人虹膜。虹膜辨识通常是基于对人眼的电子图像捕获，随后分析该图像以将虹膜与一个或多个已知的虹膜相比较(例如，借助于模式辨识)。作为用于限制对一个或多个授权用户的系统访问或位置访问的可行技术，虹膜辨识正在崭露头角。近年来，消费电子行业已开始采用虹膜辨识作为个人电子装置(诸如，智能手机)中的授权工具。虽然大多数此类个人电子装置配备有相机，但虹膜辨识将其自身的一组要求强加于相机系统。必须以高空间分辨率来对相对窄的视场成像以便充分详细地解析虹膜的特征，以可靠地确定虹膜是否为授权用户的虹膜。通常，这需要具有精密模造的玻璃镜头和六个以上镜头表面的镜头模块。

发明内容

本文中公开了适合于用于虹膜辨识应用中的镜头系统。这些镜头系统被配置成用于近红外光谱范围中的操作，并使用四个镜头表面以至少在人虹膜大小的视场内实现所需的分辨率。

在实施方案中，一种用于将场景成像到图像平面上的四面、近红外晶圆级镜头系统包括：(a)第一晶圆级镜头，其具有面向场景的第一凸镜头表面和面向图像平面的第二凹镜头表面；以及(b)第二晶圆级镜头，其安置在第一晶圆级镜头与图像平面之间，且包括面向场景的第三凹镜头表面和面向图像平面的第四非球面凸镜头表面。在一个实现方式中，四面、近红外晶圆级镜头系统的进一步特征为：图像平面中的图像分辨率对应于：在跨越物体平面中的至少10毫米范围的场景部分上、物体平面中的每毫米2个线对具有至少60％对比度。在另一实现方式中，四面、近红外晶圆级镜头系统的有效焦距(EFFL)和关联工作距离(WD)至少针对240毫米工作距离满足WD/EFFL75。在又一实现方式中，第一凸镜头表面具有曲率半径R1，并且第三凹镜头表面具有曲率半径R3，使得R1/R3的绝对值大于0.43，且四面、近红外晶圆级镜头系统的有效焦距使得R3/EFFL的绝对值小于0.84。

附图说明

图1A和图1B示出了根据实施方案的在例示性使用情景中的四面、近红外晶圆级镜头系统。

图2A和图2B示出了作为应用于虹膜辨识使用的图1的镜头系统例示性几何形状方面。

图3A至图3C示出了由图1的镜头系统形成的图像的空间分辨率的例示性测量。

图4示出了根据实施方案的一个四面、近红外晶圆级镜头系统。

图5示出了图4的镜头系统的调制传递函数。

图6A至图6D示出了图4的镜头系统的额外光学性能。

图7示出了根据实施方案的另一个四面、近红外晶圆级镜头系统。

图8示出了图7的镜头系统的调制传递函数。

图9A至图9D示出了图7的镜头系统的额外光学性能。

图10示出了根据实施方案的用于制造四面、近红外晶圆级镜头系统的方法。

图11示出了根据实施方案的用于形成四面、近红外晶圆级镜头系统的晶圆级镜头的方法。

具体实施方式