一种光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统，其特征在于：包括依次设置的光阑(1)，第一镜片(2),第二镜片(3),第三镜片(4),保护玻璃(5)以及感光芯片(6)，所述第一镜片(2)、第二镜片(3)、第三镜片(4)均为硫系玻璃的非球面镜片，该成像系统光学消热好、像素高、照度高、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学成像系统，尤其涉及一种应用于监控、车载系统的光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统。
技术介绍
目前监控、车载系统所用的红外热成像镜头普遍存在这样的缺点:镜头热差大、成本高等，其一般使用晶体锗和硫化锌材质进行成像，这两类材料价格较高，而且在加工非球面透镜时只能进行车削加工，加工成本高，从而导致红外热成像镜头成本较高，这两种材质的折射率温度系数很大，热差大，需要使用机械消热差，这将会再次提高成本。由于存在上述问题，有必要对其提出解决方案，本专利技术正是在这样的背景下作出的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统，该成像系统光学消热好、像素高、照度高、成本低。为实现上述目的，本专利技术采用了下述技术方案：一种光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统，包括依次设置的光阑1，第一镜片2,第二镜片3,第三镜片4,保护玻璃5以及感光芯片6，所述第一镜片2、第二镜片3、第三镜片4均为硫系玻璃的非球面镜片。如上所述第一镜片2、第三镜片4的焦距为正，所述第二镜片3的焦距为负。如上所述第一镜片2、第二镜片3、第三镜片4的非球面面型满足方程式： Z = cy 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 y 2 + a 1 y 2 + a 2 y 4 + a 3 y 6 + a 4 y 8 + a 5 y 10 + a 6 y 12 + a 7 y 14 + a 8 y 16 ]]>上述方程式中参数c为所述第一镜片2、第二镜片3、第三镜片4的半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线；当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。如上所述感光芯片6为非制冷焦平面探测器，其像素尺寸为17μm×17μm，分辨率为640*512，对角线高度为13.93mm。本专利技术的有益效果是：1、现有高像素热成像镜头普遍采用锗玻璃非球面和机械消热差方法，本专利技术采用低价的硫系玻璃，硫系玻璃的非球面可以进行模压加工，从而使加工成本降低。2、硫系玻璃的折射率温度系数是锗晶体材料的1/10，故使用硫系玻璃系统的解像随温度变化较小，可以通过光学消热差实现解像力稳定，降低了结构的复杂性和成本。3、本镜头采用宽光谱8微米到12微米，1:1:1:1设计,在远红外光波段有极好的图像锐利度，整个画面都能清晰成像。4、本专利技术结构简单，成本低廉，适合推广应用。【附图说明】图1为本专利技术的示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步详细的描述。如图1所示，一种光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统，包括依次设置的光阑1，第一镜片2,第二镜片3,第三镜片4,保护玻璃5以及感光芯片6，所述第一镜片2、第二镜片3、第三镜片4均为硫系玻璃的非球面镜片，该成像系统光学消热好、像素高、照度高、成本低。如图1所示，在本实施例中，所述第一镜片2、第三镜片4的焦距为正，所述第二镜片3的焦距为负。如图1所示，在本实施例中，所述第一镜片2、第二镜片3、第三镜片4的非球面面型满足方程式： Z = cy 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 y 2 + a 1 y 2 + a 2 y 4 + a 3 y 6 + a 4 y 8 + a 5 y 10 + a 6 y 12 + a 7 y 14 + a 8 y 16 ]]>上述方程式中参数c为所述第一镜片2、第二镜片3、第三镜片4的半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线；当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统，其特征在于：包括依次设置的光阑(1)，第一镜片(2),第二镜片(3),第三镜片(4),保护玻璃(5)以及感光芯片(6)，所述第一镜片(2)、第二镜片(3)、第三镜片(4)均为硫系玻璃的非球面镜片。

【技术特征摘要】
1.一种光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统，其特征在于：包括依次设置的光阑(1)，第一镜片(2),第二镜片(3),第三镜片(4),保护玻璃(5)以及感光芯片(6)，所述第一镜片(2)、第二镜片(3)、第三镜片(4)均为硫系玻璃的非球面镜片。2.根据权利要求1所述的光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统，其特征在于：所述第一镜片(2)、第三镜片(4)的焦距为正，所述第二镜片(3)的焦距为负。3.根据权利要求1或2所述的光学消热差、高像素、高照度、低成本的红外热成像系统，其特征在于：所述第一镜片(2)、第二镜片(3)、第三镜片(4)的非球面面型满足方程式： Z = cy 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 y 2 + a 1 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艺婷，陈安科，李建华，罗吉祥，龚俊强，
申请(专利权)人：中山联合光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44