一种小视场红外监控预警镜头制造技术

本发明专利技术提供了一种小视场红外监控预警镜头，其结构简单，成本低，同时可满足实现镜头小视场、小畸变、大光圈、高解像力以及温度稳定性等特性要求；其包括从物方至像方依次设置的：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，所述第一透镜，具有正光焦度，且物面侧为凸面、像面侧为凹面；所述第二透镜，具有负光焦度，且物面侧为凹面、像面侧为凹面；所述第三透镜，具有正光焦度，且物面侧为凹面、像面侧为凸面；所述第四透镜，具有正光焦度，且物面侧为凸面、像面侧为凹面；其中，满足如下关系：1.3≤F1/F≤3.5，F3/F≤2，F4/F≤3，F1为第一透镜的焦距值，F3为所述第三透镜的焦距值，F4为所述第四透镜的焦距值，F为所述小视场红外监控预警镜头的焦距值。

A small field of view infrared monitoring and early warning lens

【技术实现步骤摘要】
一种小视场红外监控预警镜头
本专利技术涉及光学成像
,适用于辅助安全驾驶监控系统领域,具体为一种小视场红外监控预警镜头。
技术介绍
随着智能安全辅助驾驶监控系统的快速发展和广泛应用，对车载内部状况以及司机面部表情细节状态的监控镜头的要求也在不断提高，而为了提高对司机面部表情细节状态的捕捉，即时、准确的安全驾驶提醒反馈，小视场、大光圈、小畸变、温度稳定性要求的监控镜头越来越受到青睐，但是目前基于司机状态的监控镜头，其所采用的镜片数量较多或者利用了玻塑混合结构，从而导致其成本过高或者温度稳定性成像质量较差等弊端。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种小视场红外监控预警镜头，其结构简单，成本低，同时可满足实现镜头小视场、小畸变、大光圈、高解像力以及温度稳定性等特性要求。其技术方案是这样的：一种小视场红外监控预警镜头，其特征在于：其包括从物方至像方依次设置的：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，所述第一透镜，具有正光焦度，且物面侧为凸面、像面侧为凹面；所述第二透镜，具有负光焦度，且物面侧为凹面、像面侧为凹面；所述第三透镜，具有正光焦度，且物面侧为凹面、像面侧为凸面；所述第四透镜，具有正光焦度，且物面侧为凸面、像面侧为凹面；其中，满足如下关系：1.3≤F1/F≤3.5，F3/F≤2，F4/F≤3，F1为第一透镜的焦距值，F3为所述第三透镜的焦距值，F4为所述第四透镜的焦距值，F为所述小视场红外监控预警镜头的焦距值。其进一步特征在于：其还包括从物方至像方依次设置的：光阑、IR滤色片、保护玻璃，所述光阑设置于所述第二透镜、第三透镜之间，所述IR滤色片设置于所述第四透镜的像面侧，所述保护玻璃设置于所述IR滤色片的像面侧；所述第一透镜满足0.35＜r1/r2＜0.75，r1是第一透镜物侧方向的半径值，r2是第一透镜像侧方向的半径值；所述第二透镜满足-0.5＜r3/r4＜-0.3，r3是第二透镜物侧方向的半径值，r4是第二透镜像侧方向的半径值；所述第三透镜满足0.3＜r6/r7＜0.6，r6为第三透镜物侧方向的半径值，r7是第三透镜像侧方向的半径值；所述第四透镜满足0.2＜r8/r9＜0.5，r8是第四透镜物侧方向的半径值，r9为第四透镜像侧面的半径值；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的折射率满足：1.8≤Nd1≤2.0，Nd2≤1.6，1.8≤Nd3≤2.0，1.8≤Nd4≤2.0，其中，Nd1、Nd2、Nd3、Nd4分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的材料折射率；所述小视场红外监控预警镜头满足TTL/F≤2.5，TTL是所述小视场红外监控预警镜头的光学总长度；所述小视场红外监控预警镜头的最大视场角度FOV、焦距值F以及所述小视场红外监控预警镜头的最大视场角对应的像高H满足：(FOV×F)/H≤60；所述小视场红外监控预警镜头的透镜均为玻璃球面透镜。本专利技术的有益效果是，其结构简单，成本低，在从物方至像方依次设置有具有正光焦度且凸面朝向物方的第一透镜、具有负光焦度且形状为双凹的第二透镜、具有正光焦度且凸面朝向像方的第三透镜、具有正光焦度且凸面朝向物方的第四透镜，从而形成的光学镜头，能够实现高解像、小畸变、大光圈、小型化的同时，其焦距能够相对较长，物方监测视场范围较小，有利于满足相同像面大小的情况下，更好地观察物方细节，从而适用于小视场监控成像镜头的需求。附图说明图1是本专利技术小视场红外监控预警镜头的结构组合图；图2是本专利技术的MTF曲线图；图3是本专利技术的场曲及畸变曲线图；图4是本专利技术实施例在室温25℃时离焦曲线图；图5是本专利技术实施例的相对照度曲线图。具体实施方式如图1～图5所示，本专利技术一种小视场红外监控预警镜头，其包括从物方至像方依次设置的：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4，第一透镜L1，具有正光焦度，且物面侧S1为凸面、像面侧S2为凹面；第二透镜L2，具有负光焦度，且物面侧S3为凹面、像面侧S4为凹面；第三透镜L3，具有正光焦度，且物面侧S6为凹面、像面侧S7为凸面；第四透镜L4，具有正光焦度，且物面侧S8为凸面、像面侧S9为凹面；其中，满足如下关系：1.3≤F1/F≤3.5，F2/F＝-0.94，F3/F≤2，F4/F≤3，F1为第一透镜L1的焦距值，F2为第二透镜L2的焦距值，F3为第三透镜L3的焦距值，F4为第四透镜L4的焦距值，F为小视场红外监控预警镜头的焦距值。其还包括从物方至像方依次设置的：光阑、IR滤色片、保护玻璃CG，光阑S5设置于第二透镜L2、第三透镜L3之间，IR滤色片设置于第四透镜L4的像面侧，保护玻璃CG设置于IR滤色片的像面侧；第一透镜L1满足0.35＜r1/r2＜0.75，r1是第一透镜L1物侧方向的半径值，r2是第一透镜L1像侧方向的半径值；第二透镜L2满足-0.5＜r3/r4＜-0.3，r3是第二透镜L2物侧方向的半径值，r4是第二透镜L2像侧方向的半径值；第三透镜L3满足0.3＜r6/r7＜0.6，r6为第三透镜L3物侧方向的半径值，r7是第三透镜L3像侧方向的半径值；第四透镜L4满足0.2＜r8/r9＜0.5，r8为第四透镜L4物侧方向的半径值，r9为第四透镜L4像侧面的半径值；第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4的折射率满足：1.8≤Nd1≤2.0，Nd2≤1.6，1.8≤Nd3≤2.0，1.8≤Nd4≤2.0，其中，Nd1、Nd2、Nd3、Nd4分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4的材料折射率；小视场红外监控预警镜头满足TTL/F≤2.5，TTL是小视场红外监控预警镜头的光学总长度；小视场红外监控预警镜头的最大视场角度FOV、焦距值F以及小视场红外监控预警镜头的最大视场角对应的像高H满足：(FOV×F)/H≤60。小视场红外监控预警镜头的透镜均为玻璃球面透镜，即第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为玻璃球面透镜；或者也可根据情况，小视场红外监控预警镜头的透镜不限于球面，可以是镜头中至少有一个透镜为玻璃非球面透镜。本专利技术采用4片全玻璃球面透镜，结构简单，易于加工，实现了镜头的小型化和轻量化，第一透镜L1采用高折射透镜，有利于减小光学透镜口径，使镜头的加工成本大大降低，且光学畸变较小，畸变量在12％以内，成像画面变形失真小；以及全玻镜片的采用，适用的温度范围广，成像质量更加稳定，则本专利技术在4片全玻球面透镜下，具有高的解像力，光圈值2.0，相对照度高，成像画面亮，鬼影可实现有效控制，成像品质高；从而本专利技术能够实现高解像、小畸变、大光圈、小型化的同时，其焦距能够相对较长，物方监测视场范围较小，有利于满足相同像面大小的情况下，更好地观察物方细节，更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小视场红外监控预警镜头，其特征在于：其包括从物方至像方依次设置的：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，/n所述第一透镜，具有正光焦度，且物面侧为凸面、像面侧为凹面；/n所述第二透镜，具有负光焦度，且物面侧为凹面、像面侧为凹面；/n所述第三透镜，具有正光焦度，且物面侧为凹面、像面侧为凸面；/n所述第四透镜，具有正光焦度，且物面侧为凸面、像面侧为凹面；/n其中，满足如下关系：/n1.3≤F1/F≤3.5，F3/F≤2，F4/F≤3，/nF1为第一透镜的焦距值，F3为所述第三透镜的焦距值，F4为所述第四透镜的焦距值，F为所述小视场红外监控预警镜头的焦距值。/n

【技术特征摘要】
1.一种小视场红外监控预警镜头，其特征在于：其包括从物方至像方依次设置的：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，
所述第一透镜，具有正光焦度，且物面侧为凸面、像面侧为凹面；
所述第二透镜，具有负光焦度，且物面侧为凹面、像面侧为凹面；
所述第三透镜，具有正光焦度，且物面侧为凹面、像面侧为凸面；
所述第四透镜，具有正光焦度，且物面侧为凸面、像面侧为凹面；
其中，满足如下关系：
1.3≤F1/F≤3.5，F3/F≤2，F4/F≤3，
F1为第一透镜的焦距值，F3为所述第三透镜的焦距值，F4为所述第四透镜的焦距值，F为所述小视场红外监控预警镜头的焦距值。


2.根据权利要求1所述的一种小视场红外监控预警镜头，其特征在于：其还包括从物方至像方依次设置的：光阑、IR滤色片、保护玻璃，所述光阑设置于所述第二透镜、第三透镜之间，所述IR滤色片设置于所述第四透镜的像面侧，所述保护玻璃设置于所述IR滤色片的像面侧。


3.根据权利要求1所述的一种小视场红外监控预警镜头，其特征在于：所述第一透镜满足0.35＜r1/r2＜0.75，r1是第一透镜物侧方向的半径值，r2是第一透镜像侧方向的半径值。


4.根据权利要求1所述的一种小视场红外监控预警镜头，其特征在于：所述第二透镜满足-0.5＜r3/r4＜-0.3，r3是第二透镜物侧方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴喆明，史晓梅，杨井留，刘安民，崔海波，
申请(专利权)人：协益电子苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32