一种高像素低温漂低成本红外共焦光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高像素低温漂低成本红外共焦光学系统，从物侧起依次包括有第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、光阑(4)、第四透镜(5)、第五透镜(6)、第六透镜(7)、滤光片(8)以及像面(9)，所述第一透镜(1)为弯月形球面透镜、第二透镜(2)为双凹形非球面透镜、第三透镜(3)为弯月形非球面透镜、第四透镜(5)为双凸形球面透镜、第五透镜(6)弯月形非球面透镜、第六透镜(7)为双凸形非球面透镜。

【技术实现步骤摘要】
一种高像素低温漂低成本红外共焦光学系统 【
】 本技术涉及一种光学系统，尤其涉及一种应用于车载、监控系统的高像素、低 温漂、低成本、红外共焦光学系统。 【
技术介绍
】 目前车载、监控用的高像素、红外共焦光学系统普遍存在这样的缺点：成本高、温 漂大、使用寿命短等等。目前市场上还没有镜头能够同时克服上述缺点，只有少数镜头，在 牺牲其它方面的情况下改善某个方面，比如为了实现成本低，就得使系统温漂加大、使用寿 命减小，使用过程受环境影响非常大，常温下能拍摄到清晰图片，但高温和低温环境不能够 拍摄到清晰的图片，或者在复杂环境下使用很短的时间系统就不能正常工作等，远远不能 满足车载、监控系统要求的在复杂环境下图像清晰度和真实性及长时间正常使用，目前市 场上还没有克服以上全部缺点的镜头。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，提供一种成本高、温漂大、寿命短、红外共焦的光学 系统，本技术采用下列技术方案： 一种高像素低温漂低成本红外共焦光学系统，从物侧起依次包括有第一透镜、第 二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、滤光片以及像面，所述第一透镜为 弯月形球面透镜、第二透镜为双凹形非球面透镜、第三透镜为弯月形非球面透镜、第四透镜 为双凸形球面透镜、第五透镜弯月形非球面透镜、第六透镜为双凸形非球面透镜。 所述第一透镜的光焦度为负的玻璃镜片；第二透镜的光焦度为负为塑料镜片；第 三透镜的光焦度为正塑料镜片；第四透镜的光焦度为正玻璃镜片；第五透镜的光焦度为负 的塑料镜片；第六透镜的光焦度为正的塑料镜片。 第二透镜的物侧一面为椭圆非球面，像侧一面为双曲线非球面；第三透镜的两面 均为双曲线非球面；第五透镜的两面均为双曲线非球面；第六透镜的物侧一面为双曲线非 球面，像侧一面为扁圆非球面。 第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜都镀有可见光和红 外光增透膜。 第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜非球面的表面形状满足以下方程式： Z=cyz/{1 + j[l -(1 + k)c2y2]}+ aiy2+ aav^+a^y6 -a4ya 4a5 vw -Beyn ^-a?y14 -raey16 〇 本技术与现有技术相比具有如下优点： 1、目前市场上大部分高像素光学系统普遍成本较高，本方案由于使用玻璃材质镜 片和塑料材质镜片混合使用，本技术的成本非常低，是市场上类似系统的一半，甚至更 低； 2、目前市场上高像素光学系统为了提高像素，导致温漂大，在常温下能成清晰图 像，但在高温和低温下均不能获得清晰图像，本技术从低温到高温都能够拍摄到清晰 图像，甚至从超低温（_50°C )到超高温（90°C )都能获得清晰图像； 3、目前市场上大部分高像素光学系统为了提高像素，导致在高温、强光照、风沙等 复杂环境下系统的寿命大幅度减小，本技术不管是正常环境还是高温、强光照、风沙等 复杂环境下，系统的使用寿命都不受影响； 4、目前市场上大部分高像素系统在灰尘、烟雾、小雨等可见度低环境中几乎拍摄 不到清晰的图像，本技术在灰尘、烟雾、小雨等环境中可拍摄到清晰、高对比度的黑白 图像； 5、目前市场上高像素系统的景深较小，只能在一定范围内能成清晰的像，本实用 新型景深大，在〇. lm到无穷远的范围内都能成清晰的像； 6、本技术还解决了以前玻璃镜片和塑料镜片混合结构中玻璃镜片加工困难 而导致的良品率低的问题。 【【附图说明】】 图1是本技术的光学系统图。 【【具体实施方式】】 下面结合附图与【具体实施方式】对本技术作进一步详细描述： 如图1所示从物侧到像面9依次包括有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑 4、第四透镜5、第五透镜6、第六透镜7以及滤光片8。对各镜片的面从物侧起进行依次编 号为第一面L1、第二面L2、第三面L3、第四面L4、第五面L5、第六面L6、第七面L8、第八面 L9、第九面L10、第十面L11、第^^一面L12,第十二面L13、第十三面L14、第十四面L15,物面 编号为OBJ、光阑面编号ST0、像面编号为IMA。所述第一透镜1为弯月形球面透镜，其光焦 度为负，材质为玻璃；第二透镜2为双凹形非球面透镜,其光焦度为负，材质为塑料,其物侧 一面（即第三面L3)为椭圆非球面，像侧一面（即第四面L4)为双曲线非球面；第三透镜3 为弯月形非球面透镜，其光焦度为正，材质为塑料，两面（即第五面L5和第六面L6)均为双 曲线非球面；第四透镜5为双凸形球面透镜，其光焦度为正，材质为玻璃；第五透镜6为弯 月形非球面透镜，其光焦度为负，材质为塑料，两面（即第七面L8和第八面L9)均为双曲线 非球面；第六透镜7为双凸形非球面透镜，其光焦度为正，材质为塑料，物侧一面（即第十面 L10)为双曲线非球面，像侧一面（即第十一面L11)为扁圆非球面。 为了实现低成本，设计时第二透镜2、第三透镜3、第五透镜6、第六透镜7使用塑料 镜片，最大限度的降低了成本；第一透镜1、第四透镜5采用最便宜的玻璃镜片，玻璃、塑料 搭配使用，不仅使成本降到最低，同时有效的矫正了系统的各像差，使系统的分辨率也大幅 度提升。而且第二透镜2、第三透镜3、第五透镜6、第六透镜7均为非球面镜，由于玻璃不易 加工，采用塑料材质方便加工，提高了成品率。 为了实现低温漂，设计时第一透镜1、第四透镜5采用玻璃球面透镜，利用玻璃的 稳定性，降低系统对温度的敏感度；第一透镜2、第五透镜6的光焦度为负，第三透镜3、第六 透镜7的光焦度为正，正负光焦度搭配使用，使透镜的各参数相互补偿，有效的改善了由温 度变化引起的系统分辨率下降。另外，系统中第三透镜3的两面、第五透镜6的两面均为双 曲线非球面，能够很好的矫正系统的场曲，使得系统不管是高温还是低温，像面9中心和边 缘的分辨率相当。 为了实现长寿命，设计时与环境直接接触的第一透镜1采用玻璃材质，利用玻璃 材质的耐高温、耐腐蚀、耐划伤等特性，保护整个光学系统在装配、运输、使用过程中不被划 伤，在高温、低温、强光照、风沙等恶劣环境下不易被风解、破坏，从而延长了系统的使用寿 命。 为了实现红外共焦及透雾性，第二透镜2和第六透镜7采用色散较高的非球面，而 第四透镜5采用超低色散的球面透镜，球面透镜与非球面透镜、高色散材料与超低色散材 料配合使用，很好的矫正了由红外光引起的二级光谱，使得白光和红外光都能在像面9上 成清晰的像。另外，本技术的六枚透镜都镀有可见光和红外光增透膜，使得可见光和红 外光在各透镜上都有很好的透过率，保证成像清晰的同时也保证了整幅画面的亮度。 第二透镜2、第三透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高像素低温漂低成本红外共焦光学系统，其特征在于：从物侧起依次包括有第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、光阑(4)、第四透镜(5)、第五透镜(6)、第六透镜(7)、滤光片(8)以及像面(9)，所述第一透镜(1)为弯月形球面透镜、第二透镜(2)为双凹形非球面透镜、第三透镜(3)为弯月形非球面透镜、第四透镜(5)为双凸形球面透镜、第五透镜(6)弯月形非球面透镜、第六透镜(7)为双凸形非球面透镜。

【技术特征摘要】
1. 一种高像素低温漂低成本红外共焦光学系统，其特征在于：从物侧起依次包括有第 一透镜（1)、第二透镜（2)、第三透镜（3)、光阑（4)、第四透镜（5)、第五透镜（6)、第六透镜 (7)、滤光片（8)以及像面（9)，所述第一透镜（1)为弯月形球面透镜、第二透镜（2)为双凹 形非球面透镜、第三透镜（3)为弯月形非球面透镜、第四透镜（5)为双凸形球面透镜、第五 透镜（6)弯月形非球面透镜、第六透镜（7)为双凸形非球面透镜。2. 根据权利要求1所述的一种高像素低温漂低成本红外共焦光学系统，其特征在于： 所述第一透镜（1)的光焦度为负的玻璃镜片；第二透镜（2)的光焦度为负为塑料镜片；第 三透镜（3)的光焦度为正塑料镜片；第四透镜（5)的光焦度为正玻璃镜片；第五透镜（6)的 光焦度为负的塑料镜片；第六透镜（7)的光焦度为正的塑料镜片。3. 根据权利要求1所述的一种高像素低温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉荣，李建华，王晓，彭佳龙，邱盛平，
申请(专利权)人：中山联合光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44