一种具备防雾功能的光学无热化镜头及其成像方法技术

本发明专利技术涉及一种具备防雾功能的光学无热化镜头，包括光学无热化镜头的红外长波系统，所述红外长波系统包括从物侧至像侧沿光轴方向依次设置的第一透镜A101、加热部件HEAT、第二透镜B102、光阑STO、第三透镜C103以及第四透镜D104。本发明专利技术不仅结构合理，体积轻巧而且有效解决现有雾天条件下镜头成像不良，保证镜头在恶劣条件下，依然具备高清晰度，而且能够稳定的保持在高温环境中，自动地实现光学消色差，主动消热差，进一步拓展了镜头使用场景，进一步发挥一种具备防雾功能的光学无热化镜头的观测能力。的观测能力。的观测能力。

【技术实现步骤摘要】
一种具备防雾功能的光学无热化镜头及其成像方法


[0001]本专利技术涉及一种具备防雾功能的光学无热化镜头及其成像方法。

技术介绍

[0002]由于要满足一些高要求下的条件，比如重量轻巧，那就不能使用占体积重量很大比重的电机去满足高低温条件下的要求，特别是，满足天气恶劣，比如雾天，阴雨天，现在大部分镜头都是直接裸露在外部，对目标直接进行观测。没有完全具备这两点，满足无热化要求的同时，还要具备除雾能力。否则会严重影响镜头的成像效果，限制功能的发挥，也可能会造成安全隐患。

技术实现思路

[0003]本专利技术对上述问题进行了改进，即本专利技术要解决的技术问题是提供一种具备防雾功能的光学无热化镜头及其成像方法，不仅结构合理，体积轻巧而且有效解决现有雾天条件下镜头成像不良，保证镜头在恶劣条件下，依然具备高清晰度，而且能够稳定的保持在高温环境中，自动地实现光学消色差，主动消热差，拓展了镜头使用场景，发挥具备防雾功能的光学无热化镜头的观测能力。
[0004]本专利技术是这样构成的，它包括包括光学无热化镜头的红外长波系统，所述红外长波系统包括从物侧至像侧沿光轴方向依次设置的第一透镜A101、加热部件HEAT、第二透镜B102、光阑STO、第三透镜C103以及第四透镜D104；所述第一透镜A101为具有负光焦度的负弯月透镜，且负弯月透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜B102为具有正光焦度的平凸透镜，且平凸透镜的物侧面为平面，像侧面为凸面；所述第三透镜C103为正光焦度的正弯月透镜，且正弯月透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜D104为保护窗口，物侧面、像侧面均为平面。
[0005]进一步的，光学系统满足：
‑
25<f
A
<
‑
14，18<f
B
<21，4<f
C
<10，其中f
A
、f
B
、f
C
分别为第一透镜A101、第二透镜B102、第三透镜C103的焦距。
[0006]进一步的，所述第一透镜A101和第二透镜B102之间的空气间隔为1.2mm
‑
2.0mm，第二透镜B102和光阑STO之间的空气间隔为0.5mm
‑
0.9mm,光阑STO与第三透镜C103之间的空气间隔为1.0
‑
1.3mm,第三透镜C103到第四透镜D104之间的空气间隔6.5mm
‑
7.5mm。
[0007]进一步的，光学系统满足：2.2<|f
A
/ f|<3.0，2.5<|f
B
/f|<3.2，0.45<|f
C
/f|<0.95；其中f
A
、f
B
、f
C
依次为第一透镜A101、第二透镜B102、第三透镜C103的焦距，f 为光学无热化系统的焦距。
[0008]进一步的，第一透镜A101满足关系式：N
d
≥2.40，V
d
≤154；所述第二透镜B102满足关系式：N
d
≥2.40，V
d
≤154；所述第三透镜C103满足关系式：N
d
≥2.40，V
d
≤154；其中N
d
为折射率，V
d
为阿贝常数。
[0009]进一步的，所述第一透镜的像侧面、第二透镜的像侧面、第三透镜的像侧面均为偶次非球面，偶次非球面的面型方程如下：
；其中，Z为非球面沿着光轴方向到达高度为r的位置时，距离非球面顶点的失高；c=1/r，r表示镜面的近轴曲率半径，k为圆锥系数，A2、A4、A6、A8、A10、A12表示为高次非球面系数。
[0010]进一步的，光学系统满足：IMGH/f <0.7，tanω/(IMGH/f)<1.424；其中，IMGH为光学无热化镜头所使用的探测器的半像高，f为为光学无热化系统的焦距,ω为光学无热化系统的半视场角。
[0011]进一步的，光学系统的光学总长TTL 满足：TTL<20mm。
[0012]进一步的，一种具备防雾功能的光学无热化镜头的成像方法，光线自左向右依次通过第一透镜、第二透镜、第三透镜后进行成像。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术结构紧凑，设计合理，不仅结构合理，体积轻巧而且有效解决现有雾天条件下镜头成像不良，保证镜头在恶劣条件下，依然具备高清晰度，而且能够稳定的保持在高温环境中，自动地实现光学消色差，主动消热差，进一步拓展了镜头使用场景，进一步发挥一种具备防雾功能的光学无热化镜头的观测能力。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例的光学结构示意图；图2是本专利技术实施例光学无热化镜头的常温条件下MTF曲线图；图3是本专利技术实施例光学无热化镜头的低温
‑
40℃条件下的MTF曲线图；图4是本专利技术实施例光学无热化镜头的高温85℃条件下的MTF曲线图；图5是本专利技术实施例光学无热化镜头的场曲和畸变曲线图；图中：A101
‑
第一透镜；B102
‑
第二透镜；C103
‑
第三透镜；D104
‑
第四透镜；STO
‑
光阑面;HEAT
‑
加热软片。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。
[0016]实施例1：参照附图1
‑
5所示，本实施例中，提供一种具备防雾功能的光学无热化镜头，包括光学无热化镜头的红外长波系统，所述红外长波系统包括从物侧至像侧沿光轴方向依次设置的第一透镜A101、加热部件HEAT、第二透镜B102、光阑STO、第三透镜C103以及第四透镜D104；所述第一透镜A101为具有负光焦度的负弯月透镜，且负弯月透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜B102为具有正光焦度的平凸透镜，且平凸透镜的物侧面为平面，像侧面为凸面；所述第三透镜C103为正光焦度的正弯月透镜，且正弯月透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜D104为保护窗口，物侧面、像侧面均为平面。
[0017]在本实施例中，光学系统满足：
‑
25<f
A
<
‑
14，18<f
B
<21，4<f
C
<10，其中f
A
、f
B
、f
C
分别为第一透镜A101、第二透镜B102本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备防雾功能的光学无热化镜头，其特征在于，包括光学无热化镜头的红外长波系统，所述红外长波系统包括从物侧至像侧沿光轴方向依次设置的第一透镜A101、加热部件HEAT、第二透镜B102、光阑STO、第三透镜C103以及第四透镜D104；所述第一透镜A101为具有负光焦度的负弯月透镜，且负弯月透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜B102为具有正光焦度的平凸透镜，且平凸透镜的物侧面为平面，像侧面为凸面；所述第三透镜C103为正光焦度的正弯月透镜，且正弯月透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜D104为保护窗口，物侧面、像侧面均为平面。2.根据权利要求1所述的一种具备防雾功能的光学无热化镜头，其特征在于，所述第一透镜A101和第二透镜B102之间的空气间隔为1.2mm
‑
2.0mm，第二透镜B102和光阑STO之间的空气间隔为0.5mm
‑
0.9mm,光阑STO与第三透镜C103之间的空气间隔为1.0
‑
1.3mm,第三透镜C103到第四透镜D104之间的空气间隔6.5mm
‑
7.5mm。3.根据权利要求1所述的一种具备防雾功能的光学无热化镜头，其特征在于，光学系统满足：
‑
25<f
A
<
‑
14，18<f
B
<21，4<f
C
<10，其中f
A
、f
B
、f
C
分别为第一透镜A101、第二透镜B102、第三透镜C103的焦距。4.根据权利要求1所述的一种具备防雾功能的光学无热化镜头，其特征在于，光学系统满足：2.2<|f
A
/ f|<3.0，2.5<|f
B

【专利技术属性】
技术研发人员：张小发，唐秀娥，阮诗娟，张昌炜，陈秀秀，欧松，
申请(专利权)人：福建福光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：