CN113671667A - 一种超广角红外共焦镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超广角红外共焦镜头,超广角红外共焦镜头包括镜筒、第一透镜组、光阑、第二透镜组、保护玻璃、感光芯片，第一透镜组为依次排列的第一透镜、第二透镜，第二透镜组为依次排列的第三透镜。其中第一透镜为凸凹型，第二透镜为凸凹型，第三透镜为双凸型。第一透镜组的焦距范围为‑3～‑1mm,第二透镜组的焦距范围为0.5～2mm。本发明各片透镜采用的凹、凸组合结构，通过合理地分配光焦度及选择不同色散系数的树脂/玻璃材料，可以较好地实现红外共焦，超广角，同时实现且无紫边，本发明实施的可见光波段是400‑680nm，红外波段是780‑940nm。

Description

一种超广角红外共焦镜头
技术领域
本发明涉及镜头技术领域，具体为一种超广角红外共焦镜头。
背景技术
为适应日夜环境工作的需要，目前行业内提出了红外共焦这一技术规格，目前已有的定焦镜头，在红外共焦与超广角的要求上很难兼得，不能满足明暗环境下成像的高清晰度要求，且可见模式下紫边现象严重，高低温环境下清晰度严重下降，温度漂移大，成像画面周边亮度不够大，相对照度低，现有的红外共焦镜头普遍存在结构复杂，体积大的问题，较难满足小型化的要求。本发明为克服以上不足而产生的。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足而提供的视场角大、结构小、高分辨率、色彩还原度高、大光圈、红外共焦及低成本的一种超广角红外共焦镜头组。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超广角红外共焦镜头,其特征在于：包括镜筒以及沿光轴从物至像侧依次排列的第一透镜组、光阑、第二透镜组、保护玻璃、感光芯片，所述第一透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜、第二透镜，所述第二透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第三透镜；所述光阑位于第二透镜和第三透镜之间；
所述第一透镜为凸凹型透镜，所述第二透镜为凸凹型透镜，所述第三透镜为双凸型透镜。
优选的，凸凹型所述第一透镜为负光焦度，凸凹型所述第二透镜为正光焦度，双凸型所述第三透镜为正光焦度。
优选的，所述凸凹型第一透镜、凸凹型第二透镜、双凸型第三透镜均为非球面树脂镜片。
优选的，镜头的像高≥3.3mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明方案的的超广角红外共焦镜头组，通过设置镜筒，并在镜筒中设置包括镜筒以及沿光轴从物至像侧依次排列的第一透镜组、光阑、第二透镜组，并限定了第一透镜组和第二透镜组的焦距范围；其中，第一透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜和第二透镜，第二透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第三透镜；光阑位于第二透镜和第三透镜之间，第一透镜为凸凹型透镜，所述第二透镜为凸凹型透镜，所述第三透镜为双凸型透镜。解决了现有广角红外共焦镜头无法满足视场角大、结构小、高分辨率、色彩还原度高、大光圈、红外共焦及低成本等要求的问题，可以实现上述问题的同时，实现较大的像面，有助于实现高分辨率和结构体积小型化的同时，具备大视场角和红外共焦。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的光学传递函数解像曲线图；
图3为本发明的畸变图和场曲图；
图4为本发明的相对照度图。
图中：1、第一透镜组；11、第一透镜；12、第二透镜；2、光阑；3、第二透镜组；31、第三透镜；4、镜筒；5、保护玻璃；6、感光芯片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施提供的一种超广角红外共焦镜头组的结构示意图，参考图1，该超广角红外共焦镜头组包括镜筒4以及沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜组1、光阑2、第二透镜组3、保护玻璃5、感光芯片6，第一透镜组1包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜11和第二透镜12，第二透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第三透镜31；光阑2位于第二透镜12和第三透镜31之间，第一透镜11为凸凹型透镜，第二透镜12为凸凹型透镜，第三透镜31为双凸型透镜。第一透镜组1的焦距范围为-3～-1mm,第二透镜组3的焦距范围为0.5～2mm。
凸凹型第一透镜11为负光焦度，凸凹型第二透镜12为正光焦度，双凸型第三透镜31为正光焦度。凸凹型第一透镜11、凸凹型第二透镜12、双凸型第三透镜31均为非球面树脂镜片。镜头的像高≥3.3mm。
其中，3<TTL/EEF<6，在上述条件中，相关参数所表示的含义如下：
TTL：为镜头组的光学总长；EFL：为镜头组的焦距。
所述第一透镜11的焦距为f1，所述第二透镜12的焦距为f2，所述第三透镜31的焦距为f3，且上述f1与f2为-1≤f1/f2≤-0.3的关系，上述f2与f3为1≤f2/f3≤3的关系，上述f3与f1为-1.5≤f3/f4≤-0.5的关系。
所述Nd1、Nd2、Nd3分别表示第一透镜11、第二透镜12、第三透镜31的d光折射率，且上述Nd1、Nd2、Nd3为1.4≤Nd1≤1.6，1.53≤Nd2≤1.73，1.4≤Nd3≤1.6的关系。
所述Vd1、Vd2、Vd3分别表示第一透镜11、第二透镜12、第三透镜31的d光阿贝数，且上述Vd1、Vd2、Vd3为50≤Vd1≤70，18≤Vd2≤35，50≤Vd3≤70的关系；一种超广角红外共焦镜头组的光圈值用F/NO表示，且上述F/NO为1.6≤F/NO≤3.9镜头的光学总长用TTL来表示；所述TTL为TTL≤5.5mm；所述镜头像高度为≥3.3mm。
本发明的光圈值F/NO满足以下条件：1.6≤F/NO≤3.9，光学总长TTL满足以下条件：TTL≤5.5mm，像高≥3.3mm，畸变0～7.3％，相对照度≥48.5％。
其中，图2是光学传递函数示意图，其中横坐标是线对数，纵坐标是调制值。线对数在160lp/mm，调制值30％以上。
图3(右)是镜头畸变性能示意图，可以看出来，其中横坐标是畸变值，纵坐标是像高值；在所有视场下，畸变是0～7.3％之间。
图3(左)是镜头场曲示意图，其中横坐标是场区值，纵坐标是像高值；在全视场内，场曲在±0.058mm以内。光学结构比较轻薄，分辨率高，畸变小，相对照度高。
本发明的工作原理如下：
本发明的超广角红外共焦镜头组，凸凹型第一透镜11、凸凹型第二透镜12、双凸型第三透镜31均为非球面树脂镜片。在满足镜头成像清晰度、色彩佳性能的要求的同时，也更加轻便、透光性好；透镜采用专业的光学树脂材料，可保证在-40～80℃工作环境下，通过合理给定镜片的曲率半径及中心厚度，使得温漂的最小，使得温度变化对成像***的成像像素基本无影响。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种超广角红外共焦镜头,包括镜筒以及沿光轴从物至像侧依次排列的第一透镜组、光阑、第二透镜组、保护玻璃、感光芯片，其特征在于：所述第一透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜、第二透镜，所述第二透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第三透镜；所述光阑位于第二透镜和第三透镜之间；
所述第一透镜为凸凹型透镜，所述第二透镜为凸凹型透镜，所述第三透镜为双凸型透镜。
2.根据权利要求1所述的超广角红外共焦镜头，其特征在于，凸凹型所述第一透镜为负光焦度，凸凹型所述第二透镜为正光焦度，双凸型所述第三透镜为正光焦度。
3.根据权利要求1所述的超广角红外共焦镜头，其特征在于：所述凸凹型第一透镜、凸凹型第二透镜、双凸型第三透镜均为非球面树脂镜片。
4.根据权利要求1所述的超广角红外共焦镜头，其特征在于：镜头的像高≥3.3mm。
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