CN117666098B - 红外镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外镜头,沿着光轴由物侧至像侧依序包括:具有正光焦度的第一透镜;具有正光焦度的第二透镜;具有负光焦度的第三透镜;具有正光焦度的第四透镜;具有正光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;具有负光焦度的第七透镜;其中第二透镜物侧与第一透镜像侧胶合。本发明第一透镜和第二透镜胶合使用,可达到较好的色差校正效果;第三透镜使得光线发散,防止光线经过前面两个正光焦度透镜后过度汇聚;第四透镜、第五透镜和第六透镜可以使得光线可得到合理过渡,同时大幅度降低镜头的公差敏感性;第七透镜用于发散光线。可以接收包括激光雷达在内各种红外设备所发出的红外光,得到优秀的红外成像效果,并降低系统的公差敏感性。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种红外镜头。
背景技术
随着技术的发展,仅仅是使用可见光的设备已经不能满足人们的需求,因此出现了大量红外光相关的设备。随之而来的需求是,如何接收红外设备发出的光并进行评估和检测,而要想探测到红外光必须要使用到红外镜头,因此产生了对红外镜头的需求。
譬如随着激光雷达的兴起,C波段(1530nm~1565nm)将会变得非常重要,而市场上位于该波段的高性能红外镜头几乎处于空白状态,为了改变现状,亟需一种可靠性良好的高性能红外镜头。
发明内容
本申请的目的在于提供一种红外镜头,用于解决目前市场上缺乏可靠性良好的高性能红外镜头的问题。
第一方面,本申请提供一种红外镜头,沿着光轴由物侧至像侧依序包括:
具有正光焦度的第一透镜;具有正光焦度的第二透镜;具有负光焦度的第三透镜;具有正光焦度的第四透镜;具有正光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;具有负光焦度的第七透镜;其中所述第二透镜物侧与所述第一透镜像侧胶合。
本申请红外镜头可以接收包括激光雷达在内的各种红外设备所发出的红外光,得到优秀的红外成像效果,并降低系统的公差敏感性。
于本申请一实施例中,所述第一透镜在光轴上的中心厚度为CT1,所述第一透镜的边缘厚度为ET1,所述第二透镜在光轴上的中心厚度为CT2,所述第二透镜的边缘厚度为ET2,所述第一透镜和所述第二透镜满足:1.0<(CT1+CT2)/(ET1+ET2)<1.5。
本申请中,上述设置既有利于镜头色差的矫正,同时还有利于提高第一透镜和第二透镜的可加工性。
于本申请一实施例中,所述第三透镜在光轴上的中心厚度为CT3,所述第三透镜的边缘厚度为ET3,所述第三透镜满足:CT3/ET3>0.4。
本申请中,上述设置可以提高第三透镜的中心强度,防止透镜在使用过程中强度不够而断裂。
于本申请一实施例中,所述第四透镜的有效焦距为f4,所述红外镜头的总有效焦距为f,所述红外镜头满足:1.5<f4/f<3.0。
本申请中,通过合理控制第四透镜的有效焦距与总有效焦距的比值,可以使第四透镜合理地分担光焦度,使得光路更加平顺。
于本申请一实施例中,所述第五透镜在光轴上的中心厚度为CT5,所述第五透镜的边缘厚度为ET5,所述第五透镜满足:ET5/CT5>0.3。
本申请中,上述设置可以防止第五透镜的边缘过薄导致加工的时候崩边,有效的提升第五透镜的可制造性。
于本申请一实施例中,所述第六透镜物侧面的曲率半径为R61,所述第六透镜像侧面的曲率半径为R62,所述第六透镜满足:0≤R61/R62<0.6。
本申请中,上述设置可以控制第六透镜的定心系数在一个合理的范围内,使得透镜更容易加工。
于本申请一实施例中,所述第七透镜在光轴上的中心厚度为CT7,所述第七透镜的边缘厚度为ET7,所述第七透镜满足:CT7/ET7>0.19。
本申请中,上述设置可以提高第七透镜的中心强度,防止透镜在使用过程中强度不够而断裂。
于本申请一实施例中,所述第一透镜物侧面至所述第七透镜像侧面的轴上距离为TD,所述第一透镜至所述第七透镜中任意两相邻透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑AT,所述红外镜头满足:1.5<TD/∑AT<2。
本申请中,上述设置可以保证加工以及组装特性,避免出现间隙过小导致组装过程出现前后透镜干涉,以及透镜过薄成型难度大,组装容易变形等问题。
于本申请一实施例中,所述第四透镜、第五透镜和第六透镜的材料均为H-ZLAF68C。
于本申请一实施例中,透过所述红外镜头的光波长范围为1528 nm ~ 1568 nm。
与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
应用本发明实施例提供的红外镜头,第一透镜和第二透镜胶合使用,达到较好的色差校正效果;第三透镜使得光线发散,适当的调整光路,防止光线经过前面两个正光焦度透镜后过度汇聚;第四透镜、第五透镜和第六透镜可以汇聚光线,使得光线可得到合理过渡,使光路更加顺畅,同时大幅度降低镜头的公差敏感性;第七透镜用于发散光线,使得光线在像面的每个视场能够得到最好的成像效果。本申请红外镜头可以接收包括激光雷达在内的各种红外设备所发出的红外光,得到优秀的红外成像效果,并降低系统的公差敏感性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子一镜头结构示意图。
图2显示为图1所示结构镜头的离焦MTF示意图。
图3显示为图1所示结构镜头的MTF示意图。
图4显示为图1所示结构镜头的畸变示意图。
图5显示为图1所示结构镜头的垂轴色差示意图。
图6显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子二镜头结构示意图。
图7显示为图6所示结构镜头的离焦MTF示意图。
图8显示为图6所示结构镜头的MTF示意图。
图9显示为图6所示结构镜头的畸变示意图。
图10显示为图6所示结构镜头的垂轴色差示意图。
图11显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子三镜头结构示意图。
图12显示为图11所示结构镜头的离焦MTF示意图。
图13显示为图11所示结构镜头的MTF示意图。
图14显示为图11所示结构镜头的畸变示意图。
图15显示为图11所示结构镜头的垂轴色差示意图。
图16显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子四镜头结构示意图。
图17显示为图16所示结构镜头的离焦MTF示意图。
图18显示为图16所示结构镜头的MTF示意图。
图19显示为图16所示结构镜头的畸变示意图。
图20显示为图16所示结构镜头的垂轴色差示意图。
图21显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子五镜头结构示意图。
图22显示为图21所示结构镜头的离焦MTF示意图。
图23显示为图21所示结构镜头的MTF示意图。
图24显示为图21所示结构镜头的畸变示意图。
图25显示为图21所示结构镜头的垂轴色差示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,遂图示中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
本申请的目的在于提供红外镜头,用于解决目前市场上缺乏可靠性良好的高性能红外镜头的问题。
以下将结合附图详细阐述本实施例的一种红外镜头的原理及实施方式,使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的红外镜头。
参考图1所示,本实施例提供一种红外镜头,包括七个具有光焦度的透镜组成的透镜组,沿着光轴由物侧至像侧依序设置为:具有正光焦度的第一透镜;具有正光焦度的第二透镜;具有负光焦度的第三透镜;具有正光焦度的第四透镜;具有正光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;具有负光焦度的第七透镜。其中第二透镜物侧与第一透镜像侧胶合。上述所有的透镜都是玻璃镜片。
其中,第一透镜的物侧面可设置为凸面,像侧面可设置为凸面。即第一透镜可设置为具有正光焦度的双凸形镜片。第二透镜的物侧面可设置为凹面,像侧面可设置为凸面,即第二片透镜可设置为具有正光焦度的凹凸形镜片。第一透镜和第二透镜组合作为胶合镜片来使用,其主要目的是矫正整个镜头的色差。进一步第一透镜和第二透镜还需满足1.0<(CT1+CT2)/(ET1+ET2)<1.5,其中CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度,ET1为第一透镜的边缘厚度,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度,ET2为第二透镜的边缘厚度。上述设置既有利于镜头色差的矫正,同时还能提高第一透镜和第二透镜的可加工性。
第三透镜的物侧面可设置为凹面,像侧面可设置为凹面也可设置为凸面,进一步即第三片透镜可设置为具有负光焦度的双凹形镜片,也可设置为具有负光焦度的凹凸形镜片。第三透镜可使光线发散,对光路进行适当调整,以避免光线经过前面两个正光焦度透镜后过度汇聚。进一步地,第三透镜还需满足CT3/ET3>0.4,其中CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度,ET3为第三透镜的边缘厚度。上述设置可提高第三透镜的中心强度,防止透镜在使用过程中强度不够而断裂。
第四透镜的物侧面可设置为凹面,像侧面可设置为凸面。即第四透镜可设置为具有正光焦度的凹凸形镜片。进一步地,红外镜头需满足:1.5<f4/f<3.0,其中f4为第四透镜的有效焦距,f为光学镜头的总有效焦距。通过合理控制第四透镜的有效焦距与总有效焦距的比值,可使第四透镜合理地分担光焦度,进而使得红外镜头光路更加平顺。
第五透镜的物侧面可设置为凸面,像侧面可设置为凸面。即第五透镜可设置为具有正光焦度的双凸形镜片。进一步第五透镜需满足ET5/CT5>0.3,其中CT5为第五透镜在光轴上的中心厚度,ET5为第五透镜的边缘厚度。该种设置可有效防止第五透镜的边缘过薄导致加工时候崩边,提升第五透镜的可制造性。
第六透镜的物侧面可设置为凸面,像侧面可设置为凹面也可设置为平面。即第六透镜可设置为具有正光焦度的凸凹形镜片,也可设置为具有正光焦度的凸平形镜片。进一步地,第六透镜需满足0≤R61/R62<0.6,其中R61为第六透镜物侧面的曲率半径,R62为第六透镜像侧面的曲率半径。上述设置可以控制第六透镜的定心系数在一个合理的范围内,进而使得第六透镜更容易加工。
优选地,第四透镜、第五透镜和第六透镜均可使用同一种高性能光学材料H-ZLAF68C。上述三个透镜的功能均为汇聚光线,组合使用可使得光线得到合理的过渡,光路因此会非常顺畅,不产生突兀的拐点,同时镜头的公差敏感性也会因此大幅降低。
第七透镜的物侧面可设置为凹面,像侧面可设置为凹面也可设置为平面。即第七透镜可设置为具有负光焦度的双凹形镜片,也可设置为具有正光焦度的凹平形镜片。光线经过前面三个正光焦度透镜后会出现汇聚的倾向,而通过第七透镜来发散光线,可以使得光线在到达像面前进行最后的调整。这样就使得光线在像面的每个视场都能够得到最好的成像效果。进一步地,第七透镜还需满足:CT7/ET7>0.19,其中CT7为第七透镜在光轴上的中心厚度,ET7为第七透镜的边缘厚度。上述设置可提高第七透镜的中心强度,防止透镜在使用过程中强度不够而断裂。
本实施例红外镜头还需满足1.5<TD/∑AT<2,其中TD为第一透镜物侧面至第七透镜像侧面的轴上距离,∑AT为第一透镜至第七透镜中任意两相邻透镜之间在光轴上的空气间隔的总和。上述设置可保证加工以及组装特性,避免出现间隙过小导致组装过程出现前后透镜干涉,以及透镜过薄成型难度大,组装容易变形等问题。
本实施例红外镜头透镜组中透镜的口径走势总体可设置为左低右高,这样给镜头做结构件的时候会比较轻松,镜筒也可以采用简单好用的“一头装”方式。本实施例红外镜头的设计波长范围为1528 nm ~ 1568 nm,像面装上芯片之后就可作为红外相机使用。
本实施例红外镜头主要实现获取优秀的红外成像效果,并且降低镜头系统的公差敏感性,这样整个镜头就会更容易加工制作。
本领域的技术人员应当理解,在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可改变构成红外镜头的透镜数量,来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如,虽然在实施方式中以七个透镜为例进行了描述,但是该红外镜头不限于包括七个透镜,如果需要该红外镜头还可包括其它数量的透镜。
目前对镜头性能的评估主要依赖于像面的MTF,本实施例提供了镜头的MTF示意图为一直到截止频率的镜头MTF数值,MTF可以表明镜头的成像质量,MTF越高表明镜头对物体的分辨能力越强。同时本实施例还采用镜头的离焦MTF示意图来对离焦时镜头的MTF变化进行说明。进一步本实施例还对应提供了镜头的畸变示意图和垂轴色差示意图,其中镜头的畸变示意图表示了镜头成像时像的变形程度,镜头的垂轴色差示意图则对像面垂轴方向的镜头色差进行表示。
下面参考上述类别示意图进一步描述适用于上述实施例红外镜头的五种具体设计例子。
具体例子一
图1显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子一镜头结构示意图。红外镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7和成像面IMA。
第一透镜L1具有正光焦度,其物侧面S2为凸面,像侧面S3为凸面;
第二透镜L2具有正光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面;
第三透镜L3具有负光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凹面;
第四透镜L4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面;
第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面;
第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面;
第七透镜L7具有负光焦度,其物侧面S13为凹面,像侧面S14为凹面;
光阑STO面为S1,入射光线依序穿过表面S1至S14的各表面并最终成像在成像面IMA上,OBJ表示物面。
如表1所示,为具体例子一的红外镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米(mm)。
表1
在具体例子一中的主值参数如下:红外镜头总长为112.478 mm,像方F数为3.5#,总有效焦距f为56.239 mm,半FOV为15.2°,入瞳直径为16 mm,像高IMH为15.2 mm。
具体例子一中的红外镜头满足:
(CT1+CT2)/(ET1+ET2)=1.205,其中ET1为第一透镜的边缘厚度,CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度,ET2为第二透镜的边缘厚度,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度。
CT3/ET3=0.464,其中ET3为第三透镜的边缘厚度,CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度。
f4/f=2.574,其中f4为第四透镜的有效焦距,f为红外镜头的总有效焦距。
ET5/CT5=0.333,其中CT5为第五透镜在光轴上的中心厚度,ET5为第五透镜的边缘厚度。
R61/R62=0.345,其中R61为第六透镜物侧面的曲率半径,R62为第六透镜像侧面的曲率半径。
CT7/ET7=0.191,其中CT7为第七透镜在光轴上的中心厚度为,ET7为第七透镜的边缘厚度。
TD/∑AT=1.936,其中TD为第一透镜物侧面至第七透镜像侧面的轴上距离,∑AT为第一透镜至第七透镜中任意两相邻透镜之间在光轴上的空气间隔的总和。
图2显示为图1所示结构镜头的离焦MTF示意图;图3显示为图1所示结构镜头的MTF示意图;图4显示为图1所示结构镜头的畸变示意图;图5显示为图1所示结构镜头的垂轴色差示意图。参考图2-图5所示,具体例子一的红外镜头具有优秀的红外成像效果。
具体例子二
图6显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子二镜头结构示意图。相较于具体例子一,具体例子二中F数由3.5#增加到了3.69#;此外焦距由例子一的56.2mm变为55.3mm,入瞳直径由16mm变为15mm;其他设置方式差别不大,不再赘述。
如表2所示,为具体例子二的红外镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度、焦距的单位。
表2
在具体例子二中的主值参数如下:
红外镜头总长为110.596 mm,像方F数为3.686#,总有效焦距f为55.296 mm,半FOV为15.2°,入瞳直径为15 mm,像高IMH为15.215 mm。
具体例子二中的红外镜头满足:
(CT1+CT2)/(ET1+ET2)=1.322,其中ET1为第一透镜的边缘厚度,CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度,ET2为第二透镜的边缘厚度,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度。
CT3/ET3=0.493,其中ET3为第三透镜的边缘厚度,CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度。
f4/f=2.818,其中f4为第四透镜的有效焦距,f为红外镜头的总有效焦距。
ET5/CT5=0.353,其中CT5为第五透镜在光轴上的中心厚度,ET5为第五透镜的边缘厚度。
R61/R62=0.598,其中R61为第六透镜物侧面的曲率半径,R62为第六透镜像侧面的曲率半径。
CT7/ET7=0.457,其中CT7为第七透镜在光轴上的中心厚度为,ET7为第七透镜的边缘厚度。
TD/∑AT=1.906,其中TD为第一透镜物侧面至第七透镜像侧面的轴上距离,∑AT为第一透镜至第七透镜中任意两相邻透镜之间在光轴上的空气间隔的总和。
图7显示为图6所示结构镜头的离焦MTF示意图;图8显示为图6所示结构镜头的MTF示意图;图9显示为图6所示结构镜头的畸变示意图;图10显示为图6所示结构镜头的垂轴色差示意图。参考图7-图10所示,具体例子二的红外镜头具有优秀的红外成像效果。
具体例子三
图11显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子三镜头结构示意图。相较于具体例子一,具体例子三主要改变了一片透镜的形状,这样可以证明一些透镜形状的改变并不影响镜头的具体功能,具体来说透镜三的像侧面由具体例子一的凹面改为凸面;其他设置方式差别不大,不再赘述。
如表3所示,为具体例子三的红外镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度、焦距的单位。
表3
在具体例子三中的主值参数如下:
红外镜头总长为112.049mm,像方F数为3.501#,总有效焦距f为56.024 mm,半FOV为15.2°,入瞳直径为16 mm,像高IMH为15.21 mm。
具体例子三中的红外镜头满足:
(CT1+CT2)/(ET1+ET2)= 1.111,其中ET1为第一透镜的边缘厚度,CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度,ET2为第二透镜的边缘厚度,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度。
CT3/ET3= 0.431,其中ET3为第三透镜的边缘厚度,CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度。
f4/f=1.501,其中f4为第四透镜的有效焦距,f为红外镜头的总有效焦距。
ET5/CT5= 0.333,其中CT5为第五透镜在光轴上的中心厚度,ET5为第五透镜的边缘厚度。
R61/R62=0.469,其中R61为第六透镜物侧面的曲率半径,R62为第六透镜像侧面的曲率半径。
CT7/ET7=0.2,其中CT7为第七透镜在光轴上的中心厚度为,ET7为第七透镜的边缘厚度。
TD/∑AT=1.782,其中TD为第一透镜物侧面至第七透镜像侧面的轴上距离,∑AT为第一透镜至第七透镜中任意两相邻透镜之间在光轴上的空气间隔的总和。
图12显示为图11所示结构镜头的离焦MTF示意图;图13显示为图11所示结构镜头的MTF示意图;图14显示为图11所示结构镜头的畸变示意图;图15显示为图11所示结构镜头的垂轴色差示意图。参考图12-图15所示,具体例子三的红外镜头具有优秀的红外成像效果。
具体例子四
图16显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子四镜头结构示意图。相较于具体例子一,具体例子四主要改变了一片透镜的形状,这样可以证明一些透镜形状的改变并不影响镜头的具体功能,具体来说透镜六的像侧面由例子一的凹面改为平面;其他设置方式差别不大,不再赘述。
如表4所示,为具体例子四的红外镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度、焦距的单位。
表4
在具体例子四中的主值参数如下:
红外镜头总长为112.049 mm,像方F数为3.501#,总有效焦距f为56.025 mm,半FOV为15.2°,入瞳直径为16 mm,像高IMH为15.21 mm。
具体例子四中的红外镜头满足:
(CT1+CT2)/(ET1+ET2)=1.098,其中ET1为第一透镜的边缘厚度,CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度,ET2为第二透镜的边缘厚度,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度。
CT3/ET3= 0.441,其中ET3为第三透镜的边缘厚度,CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度。
f4/f=2.589,其中f4为第四透镜的有效焦距,f为红外镜头的总有效焦距。
ET5/CT5= 0.333,其中CT5为第五透镜在光轴上的中心厚度,ET5为第五透镜的边缘厚度。
R61/R62=0,其中R61为第六透镜物侧面的曲率半径,R62为第六透镜像侧面的曲率半径。
CT7/ET7=0.191,其中CT7为第七透镜在光轴上的中心厚度为,ET7为第七透镜的边缘厚度。
TD/∑AT=1.691,其中TD为第一透镜物侧面至第七透镜像侧面的轴上距离,∑AT为第一透镜至第七透镜中任意两相邻透镜之间在光轴上的空气间隔的总和。
图17显示为图16所示结构镜头的离焦MTF示意图;图18显示为图16所示结构镜头的MTF示意图;图19显示为图16所示结构镜头的畸变示意图;图20显示为图16所示结构镜头的垂轴色差示意图。参考图17-图20所示,具体例子四的红外镜头具有优秀的红外成像效果。
具体例子五
图21显示为本申请实施例所述的红外镜头的具体例子五镜头结构示意图。相较于具体例子一,具体例子五既改变了F数也改变了一片透镜的形状,具体来说F数由例子一的3.5#增加到了3.56#,透镜七的物侧面由例子一的凹面变为了平面。其他设置方式差别不大,不再赘述。
如表5所示,为具体例子五的红外镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度、焦距的单位。
表5
在具体例子五中的主值参数如下:
红外镜头总长为114.029 mm,像方F数为3.563#,总有效焦距f为57.015 mm,半FOV为15.2°,入瞳直径为16 mm,像高IMH为15.2 mm。
具体例子五中的红外镜头满足:
(CT1+CT2)/(ET1+ET2)=1.145,其中ET1为第一透镜的边缘厚度,CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度,ET2为第二透镜的边缘厚度,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度。
CT3/ET3= 0.542,其中ET3为第三透镜的边缘厚度,CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度。
f4/f=1.965,其中f4为第四透镜的有效焦距,f为红外镜头的总有效焦距。
ET5/CT5=0.355,其中CT5为第五透镜在光轴上的中心厚度,ET5为第五透镜的边缘厚度。
R61/R62=0.481,其中R61为第六透镜物侧面的曲率半径,R62为第六透镜像侧面的曲率半径。
CT7/ET7=0.203,其中CT7为第七透镜在光轴上的中心厚度为,ET7为第七透镜的边缘厚度。
TD/∑AT=1.784,其中TD为第一透镜物侧面至第七透镜像侧面的轴上距离,∑AT为第一透镜至第七透镜中任意两相邻透镜之间在光轴上的空气间隔的总和。
图22显示为图21所示结构镜头的离焦MTF示意图;图23显示为图21所示结构镜头的MTF示意图;图24显示为图21所示结构镜头的畸变示意图;图25显示为图21所示结构镜头的垂轴色差示意图。参考图22-图25所示,具体例子五的红外镜头具有优秀的红外成像效果。
本发明实施例提供的红外镜头,第一透镜和第二透镜胶合使用,达到较好的色差校正效果;第三透镜使得光线发散,适当的调整光路,防止光线经过前面两个正光焦度透镜后过度汇聚;第四透镜、第五透镜和第六透镜可以汇聚光线,使得光线可得到合理过渡,使光路更加顺畅,同时大幅度降低镜头的公差敏感性;第七透镜用于发散光线,使得光线在像面的每个视场能够得到最好的成像效果。本申请红外镜头可以接收包括激光雷达在内的各种红外设备所发出的红外光,得到优秀的红外成像效果,并降低系统的公差敏感性。
上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重,某个流程或结构中没有详述的部分,可以参见其他流程或结构的相关描述。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种红外镜头,其特征在于,沿着光轴由物侧至像侧依序包括:
具有正光焦度的第一透镜;具有正光焦度的第二透镜;具有负光焦度的第三透镜;具有正光焦度的第四透镜;具有正光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;具有负光焦度的第七透镜;其中所述第二透镜物侧与所述第一透镜像侧胶合。
2.根据权利要求1所述的红外镜头,其特征在于,所述第一透镜在光轴上的中心厚度为CT1,所述第一透镜的边缘厚度为ET1,所述第二透镜在光轴上的中心厚度为CT2,所述第二透镜的边缘厚度为ET2,所述第一透镜和所述第二透镜满足:1.0<(CT1+CT2)/(ET1+ET2)<1.5。
3.根据权利要求1所述的红外镜头,其特征在于,所述第三透镜在光轴上的中心厚度为CT3,所述第三透镜的边缘厚度为ET3,所述第三透镜满足:CT3/ET3>0.4。
4.根据权利要求1所述的红外镜头,其特征在于,所述第四透镜的有效焦距为f4,所述红外镜头的总有效焦距为f,所述红外镜头满足:1.5<f4/f<3.0。
5.根据权利要求1所述的红外镜头,其特征在于,所述第五透镜在光轴上的中心厚度为CT5,所述第五透镜的边缘厚度为ET5,所述第五透镜满足:ET5/CT5>0.3。
6.根据权利要求1所述的红外镜头,其特征在于,所述第六透镜物侧面的曲率半径为R61,所述第六透镜像侧面的曲率半径为R62,所述第六透镜满足:0≤R61/R62<0.6。
7.根据权利要求1所述的红外镜头,其特征在于,所述第七透镜在光轴上的中心厚度为CT7,所述第七透镜的边缘厚度为ET7,所述第七透镜满足:CT7/ET7>0.19。
8.根据权利要求1所述的红外镜头,其特征在于,所述第一透镜物侧面至所述第七透镜像侧面的轴上距离为TD,所述第一透镜至所述第七透镜中任意两相邻透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑AT,所述红外镜头满足:1.5<TD/∑AT<2。
9.根据权利要求1所述的红外镜头,其特征在于,所述第四透镜、第五透镜和第六透镜的材料均为H-ZLAF68C。
10.根据权利要求1所述的红外镜头,其特征在于,透过所述红外镜头的光波长范围为1528 nm ~ 1568 nm。
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