CN114236778B - 一种高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，包括沿光线入射方向依次设置的镜片前组和镜片后组，所述镜片前组和镜片后组之间设置有光阑，所述镜片前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜分别为弯月型负透镜、弯月型负透镜、双凸型正透镜，所述镜片后组包括沿光线入射方向依次设置的第四透镜、第五透镜、第六透镜；所述第四透镜、第五透镜、第六透镜分别为弯月型负透镜、双凸正透镜和双凸正透镜。该高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统具有畸变低，红外像素分辨率高、光学总长短等优点。

Description

一种高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统
技术领域
本发明涉及一种成像光学系统，尤其涉及一种高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统。
背景技术
现有红外鱼眼光学系统为了兼顾可见光波段成像效果，导致系统畸变很大，同时红外光波段成像效果差，分辨率低，无法做到高分辨率低畸变要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，包括沿光线入射方向依次设置的镜片前组和镜片后组，所述镜片前组和镜片后组之间设置有光阑，所述镜片前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜分别为弯月型负透镜、弯月型负透镜、双凸型正透镜，所述镜片后组包括沿光线入射方向依次设置的第四透镜、第五透镜、第六透镜；所述第四透镜、第五透镜、第六透镜分别为弯月型负透镜、双凸正透镜和双凸正透镜。
优选地，所述第四透镜与第五透镜胶合成一组胶合透镜。
优选地，所述第一透镜与第二透镜的间隔为2.19mm，所述第二透镜与第三透镜的间隔为1.63mm，所述第三透镜与第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜间隔为1.14mm，所述第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜与第六透镜间隔为0.09mm。
优选地，所述第一透镜与第二透镜的边缘相抵接。
优选地，所述第一透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R11和R12，所述10mm<R11<15mm，所述3mm<R12<5mm；所述第二透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R21和R22，所述40mm<R21<50mm，所述2mm<R22<4mm；所述第三透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R31和R32，所述 7mm<R31<10mm，所述-15mm<R32<-10mm；所述第四透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R41和R42，所述40mm<R41<50mm，所述2mm<R42<4mm；所述第五透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R51和R52，所述2mm<R51<4mm，-4mm<R52<-2mm；所述第六透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R61和R62，所述6mm<R61<10mm，所述80mm<R62<100mm。
优选地，所述第六透镜的光学折射率是所有透镜中最大的，所述第二透镜或者第四头透镜的光学折射率是所有透镜中最小的。
优选地，所述第一透镜具有光学折射率N1，所述1.7<N1<1.8；所述第二透镜具有光学折射率N2，所述1.5<N2<1.6；所述第三透镜具有光学折射率N3，所述1.8<N3<1.9；所述第四透镜具有光学折射率N4，所述1.5<N4<1.6；所述第五透镜具有光学折射率N5，所述1.7<N5<1.8；所述第六透镜具有光学折射率N6，所述1.8<N6<1.9。
优选地，所述第一透镜具有阿贝系数V1d，所述40<V1d<50；所述第二透镜具有阿贝系数V2d，所述40<V2d<60；所述第三透镜具有阿贝系数V3d，所述20<V3d<30；所述第四透镜具有阿贝系数V4d，所述40<V4d<50；所述第五透镜具有阿贝系数V5d，所述25<V5d<35；所述第六透镜具有阿贝系数V6d，所述20<V6d<30。
优选地，所述第一透镜与第二透镜具有相同透镜厚度。
优选地，所述第一透镜具有透镜厚度D1，所述0.8mm<D1<1.5mm；所述第二透镜具有透镜厚度D2，所述0.8mm<D2<1.5mm；所述第三透镜具有透镜厚度D3，所述1mm<D3<2mm；所述第四透镜具有透镜厚度D4，所述 1mm<D4<2mm；所述第一透镜具有透镜厚度D5，所述1mm<D5<2mm；所述第一透镜具有透镜厚度D6，所述1mm<D6<2mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明专门在红外光波段设计系统，去除可光光波段的影响，使得光学系统可以做到在红外光波段状态下分辨率高，同时畸变低的鱼眼效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例的示意图。
图中：1-第一透镜；2-第二透镜；3-第三透镜；4-第四透镜；5-第五透镜； 6-第六透镜；7-光阑。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
以下仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于下述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。
参考说明书附图1，本发明公开了一种高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，包括沿光线入射方向依次设置的镜片前组和镜片后组，所述镜片前组和镜片后组之间设置有光阑7，所述镜片前组包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜 3分别为弯月型负透镜、弯月型负透镜、双凸型正透镜，所述镜片后组包括沿光线入射方向依次设置的第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6；所述第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6分别为弯月型负透镜、双凸正透镜和双凸正透镜。所述第四透镜4与第五透镜5胶合成一组胶合透镜。所述第一透镜1与第二透镜2的间隔为2.19mm，所述第二透镜2与第三透镜3的间隔为 1.63mm，所述第三透镜3与第四透镜4和第五透镜5组成的胶合透镜间隔为 1.14mm，所述第四透镜4和第五透镜5与第六透镜6间隔为0.09mm。所述第一透镜1与第二透镜2边缘二者相抵接。
沿光线入射方向所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6的分别具有第一曲率半径R1和第二曲率半径R2、光学折射率N、阿贝系数Vd以及透镜厚度D沿光线入射方向依次满足，其取值范围如下标所述：
本发明专门在红外光波段设计系统，去除可光光波段的影响，使得光学系统可以做到在红外光波段状态下分辨率高，同时畸变低的鱼眼效果。

Claims (8)

1.一种高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，其特征在于，由沿光线入射方向依次设置的镜片前组和镜片后组组成，所述镜片前组和镜片后组之间设置有光阑，所述镜片前组由沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜组成，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜分别为弯月型负透镜、弯月型负透镜、双凸型正透镜，所述镜片后组由沿光线入射方向依次设置的第四透镜、第五透镜、第六透镜组成；所述第四透镜、第五透镜、第六透镜分别为弯月型负透镜、双凸正透镜和双凸正透镜；所述第四透镜与第五透镜胶合成一组胶合透镜；所述第一透镜与第二透镜的间隔为2.19mm，所述第二透镜与第三透镜的间隔为1.63mm，所述第三透镜与第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜间隔为1.14mm，所述第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜与第六透镜间隔为0.09mm。
2.根据权利要求1所述的高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜的边缘相抵接。
3.根据权利要求1所述的高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，其特征在于：所述第一透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R11和R12，所述10mm<R11<15mm，所述3mm<R12<5mm；所述第二透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R21和R22，所述40mm<R21<50mm，所述2mm<R22<4mm；所述第三透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R31和R32，所述7mm<R31<10mm，所述-15mm<R32<-10mm；所述第四透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R41和R42，所述40mm<R41<50mm，所述2mm<R42<4mm；所述第五透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R51和R52，所述2mm<R51<4mm，-4mm<R52<-2mm；所述第六透镜沿光线入射方向依次具有曲率半径R61和R62，所述6mm<R61<10mm，所述80mm<R62<100mm。
4.根据权利要求3所述的高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，其特征在于：所述第六透镜的光学折射率是所有透镜中最大的，所述第二透镜或者第四头透镜的光学折射率是所有透镜中最小的。
5.根据权利要求4所述的高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，其特征在于：所述第一透镜具有光学折射率N1，所述1.7<N1<1.8；所述第二透镜具有光学折射率N2，所述1.5<N2<1.6；所述第三透镜具有光学折射率N3，所述1.8<N3<1.9；所述第四透镜具有光学折射率N4，所述1.5<N4<1.6；所述第五透镜具有光学折射率N5，所述1.7<N5<1.8；所述第六透镜具有光学折射率N6，所述1.8<N6<1.9。
6.根据权利要求2所述的高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，其特征在于：所述第一透镜具有阿贝系数V1d，所述40<V1d<50；所述第二透镜具有阿贝系数V2d，所述40<V2d<60；所述第三透镜具有阿贝系数V3d，所述20<V3d<30；所述第四透镜具有阿贝系数V4d，所述40<V4d<50；所述第五透镜具有阿贝系数V5d，所述25<V5d<35；所述第六透镜具有阿贝系数V6d，所述20<V6d<30。
7.根据权利要求2所述的高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜具有相同透镜厚度。
8.根据权利要求2所述的高分辨率红外低畸变鱼眼光学系统，其特征在于：所述第一透镜具有透镜厚度D1，所述0.8mm<D1<1.5mm；所述第二透镜具有透镜厚度D2，所述0.8mm<D2<1.5mm；所述第三透镜具有透镜厚度D3，所述1mm<D3<2mm；所述第四透镜具有透镜厚度D4，所述1mm<D4<2mm；所述第一透镜具有透镜厚度D5，所述1mm<D5<2mm；所述第一透镜具有透镜厚度D6，所述1mm<D6<2mm。
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