CN208477191U - 可见与红外同步成像镜头 - Google Patents

Abstract

一种可见与红外同步成像镜头，由物侧至像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜组、光阑、具有正光焦度的第二透镜组、分光棱镜以及分别设置于分光棱镜的两个输出面上的可见光图像采集机构和红外光图像采集机构。本实用新型具有大光圈，超高像质，体积小，可见与红外同步成像，且画面一致易于可见与红外融合。

Description

可见与红外同步成像镜头

技术领域

本实用新型涉及的是一种光学器件领域的技术，具体是一种可见与红外同步成像镜头。

背景技术

现有的安防监控成像装置通过红外图像的引入，使得夜间场地也能得到有效的监控。但红外下图像失去了色差信息，画面为黑白，不如可见易于辨别，同时单镜头开启可见模式又无法同时使用红外模式。有甚者使用两个镜头一个可见成像一个红外成像，那这样体积成本又会提升，而且由于存在视差，这种模式下可见与红外的图像也不易融合。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷和不足，提出一种可见与红外同步成像镜头，具有大光圈，超高像质，体积小，可见与红外同步成像，且画面一致易于可见与红外融合。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型由物侧至像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜组、光阑、具有正光焦度的第二透镜组、分光棱镜以及分别设置于分光棱镜的两个输出面上的可见光图像采集机构和红外光图像采集机构。

所述的可见光图像采集机构包括：红外截止滤片和可见图像传感器。

所述的红外光图像采集机构包括：可见光截止滤片和红外图像传感器。

所述的红外截止滤片和可见光截止滤片通过点胶的方式固定在机构件上。

所述的可见传感器与红外传感器均采用AA调焦的方式进行预调焦，然后通过点胶方式固定在镜头中。

所述的分光棱镜包括两个互相胶合的直角棱镜，其胶合面具有透过可见反射红外的效果，从而将同一光路分为可见与红外两路光路。

所述的第一透镜组至少包括：两枚具有正光焦度的透镜和两枚具有负光焦度的透镜，具体地，由物侧至像侧依次包括：具有正光焦度用于畸变控制的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜和具有正光焦度的第四透镜。

所述的第二透镜组至少包括：一枚具有正光焦度的胶合镜片和两枚具有正光焦度的非胶合透镜，具体地，由物侧至像侧依次包括：一枚凸透镜和一枚凹透镜组成的胶合镜片和两枚具有正光焦度用于场曲及像散矫正的透镜。

所述的凸透镜满足1.47<Nd2<1.7，60<Vd2<85，为低色散材料，能有效矫正宽波段下的球差和慧差，使成像画面清晰。

所述的胶合镜片的焦距与本实用新型所述镜头有效焦距的比值为2<f21<3；

所述的第二透镜组中的两枚具有正光焦度的透镜的焦距与有效焦距的比值为2.3<f23/f<2.9,1.8<f24/f<2.4，以保证镜片光焦度的合理分配。

所述的第二透镜组中的最后一枚透镜的折射率随温度的变化量满足dn/dt<0，以保证镜片用以补偿温度变化对光路性能的影响，使得镜头在高低温下不虚焦，以达到在更多复杂环境中使用的目的。

所述的第二透镜组的焦距与有效焦距的比值为1.6<f2/f<2，以保证镜头的光焦度合理分配，从而更好地矫正大光圈引起的像差。

本实用新型所述镜头的总长度与有效焦距的比值为6.1<TTL/f<6.6。

本实用新型所述镜头的像面高度与镜头有效焦距的比值为1<IMH/f<1.2，以限制镜头角度范围。

技术效果

与现有技术相比，本实用新型光圈F#<1.2，具有超高清画质，通过分光棱镜使同一个镜头达到红外与可见两个方向分别成像，成像画面同步，红外与可见可以是单独的画面，也可融合后形成高亮度彩色画面，大大缩小了镜头体积。此外本实用新型两个传感器均采用AA调焦技术调焦固定，精度高，保证两个传感器的光学中心一致，利于画面的融合。

附图说明

图1是实施例1的半剖图；

图2是实施例1的各像差图；

图3是实施例1的光线色差图；

图4是实施例2的半剖图；

图5是实施例2的各像差图；

图6是实施例2的光线色差图；

图7是实施例3的半剖图；

图8是实施例3的各像差图；

图9是实施例3的光线色差图；

图10是本实用新型的机构组装示意图；

图中：第一至第二透镜组G1、G2、分光棱镜P、光阑STO、红外截止滤片FT1、可见截止滤片FT2、第一至第八镜片L1～L8。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例包括：具有正光焦度的第一透镜组G1、光阑STO、具有正光焦度的第二透镜组G2、分光棱镜P以及分别设置于分光棱镜的两个输出面上的可见光图像采集机构和红外光图像采集机构。

所述的第一透镜组G1包括：具有正光焦度的第一镜片L1、具有负光焦度的第二镜片L2、具有负光焦度的第三镜片L3和具有正光焦度的第四镜片L4。

所述的第二透镜组G2包括：具有正光焦度的第五镜片L5、负光焦度的第六胶合镜片L6、正光焦度的第七镜片L7和正光焦度的第八镜片L8；其中第五第六镜片为胶合镜片。

本实施例镜头的光学特性参数具体为：f＝6mm；F#＝1.2；TTL/f＝6.6；IMH/f＝1.1；f2/f＝1.7；f23/f＝2.7；f24/f＝2.2；

图2是本实施例各像差图包括：轴向色差，场曲和畸变。从图中可以看出，该镜头RGB三色的轴向色差得到了很好的矫正，可以实现清晰成像，另外红外光的轴向色差也很好的矫正，可以实现红外光的清晰成像；场曲曲线可以看出，T线和S线都有很好的收敛，场曲和像散均十分优秀，保证整个画面成像均一的要求；畸变曲线看出镜头达到了无畸变。

图3是本实施例光线色差图，如图所示，本实施例对RGB三色的倍率色差和慧差进行了很好的修正，满足高像素要求。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1相比，在第一透镜组G1的具有负光焦度的第二镜片L2和具有负光焦度的第三镜片L3之间增设一枚具有正光焦度用于矫正色差和场曲的镜片Lx。

本实施例镜头的光学特性参数具体为：f＝5.8mm；F#＝1.15；TTL/f＝6.2；IMH/f＝1.15；f2/f＝1.9；f23/f＝2.9；f24/f＝2；

图5是本实施例各像差图包括：轴向色差，场曲和畸变。从图中可以看出，该镜头RGB三色的轴向色差得到了很好的矫正，可以实现清晰成像，另外红外光的轴向色差也很好的矫正，可以实现红外光的清晰成像；场曲曲线可以看出，T线和S线都有很好的收敛，场曲和像散均十分优秀，保证整个画面成像均一的要求；畸变曲线看出镜头达到了无畸变。

图6是本实施例光线色差图，如图所示，本实施例对RGB三色的倍率色差和慧差进行了很好的修正，满足高像素要求。

实施例3

如图7所示，本实施例与实施例1相比，在第一透镜组G1的具有负光焦度的第三镜片L3和具有负光焦度的第四镜片L4之间增设一枚具有负光焦度用于矫正色差及像散的镜片Lx。

本实施例镜头的光学特性参数具体为：f＝6.2mm；F#＝1.1；TTL/f＝6.4；IMH/f＝1.05；f2/f＝1.7；f23/f＝2.5；f24/f＝1.9；

图8是本实施例各像差图包括：轴向色差，场曲和畸变。从图中可以看出，该镜头RGB三色的轴向色差得到了很好的矫正，可以实现清晰成像，另外红外光的轴向色差也很好的矫正，可以实现红外光的清晰成像；场曲曲线可以看出，T线和S线都有很好的收敛，场曲和像散均十分优秀，保证整个画面成像均一的要求；畸变曲线看出镜头达到了无畸变。

图9是本实施例光线色差图，如图所示，本实施例对RGB三色的倍率色差和慧差进行了很好的修正，满足高像素要求。

图10是本实用新型的机构组装示意图，具体包括前端压环S1，镜筒S2，镜片，间隔环，尾板S3与红外传感器板S4，可见传感器板S5；其中滤片通过点胶的方式固定在镜筒与尾板上；前端压环S1通过螺纹固定到镜筒S2上；红外与可见传感器S4S5是通过AA调焦的方式确定位置，并点胶固定在尾板S3上。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本实用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本实用新型的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本实用新型之约束。

Claims (11)

1.一种可见与红外同步成像镜头，其特征在于，由物侧至像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜组、光阑、具有正光焦度的第二透镜组、分光棱镜以及分别设置于分光棱镜的两个输出面上的可见光图像采集机构和红外光图像采集机构。

2.根据权利要求1所述的镜头，其特征是，所述的可见光图像采集机构包括：红外截止滤片和可见图像传感器；所述的红外光图像采集机构包括：可见光截止滤片和红外图像传感器；所述的红外截止滤片和可见光截止滤片通过点胶的方式固定在机构件上；所述的可见传感器与红外传感器均采用AA调焦的方式进行预调焦，然后通过点胶方式固定在镜头中。

3.根据权利要求1所述的镜头，其特征是，所述的分光棱镜包括两个互相胶合的直角棱镜，其胶合面具有透过可见反射红外的效果，从而将同一光路分为可见与红外两路光路。

4.根据权利要求1所述的镜头，其特征是，所述的第一透镜组至少包括：两枚具有正光焦度的透镜和两枚具有负光焦度的透镜。

5.根据权利要求1或4所述的镜头，其特征是，所述的第一透镜组由物侧至像侧依次包括：具有正光焦度用于畸变控制的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜和具有正光焦度的第四透镜。

6.根据权利要求5所述的镜头，其特征是，所述的第三透镜的前侧设有一枚具有正光焦度用于矫正色差和场曲的镜片或后侧设有一枚具有负光焦度用于矫正色差和场曲的镜片。

7.根据权利要求1所述的镜头，其特征是，所述的第二透镜组至少包括：一枚具有正光焦度的胶合镜片和两枚具有正光焦度的非胶合透镜。

8.根据权利要求1或7所述的镜头，其特征是，所述的第二透镜组由物侧至像侧依次包括：一枚凸透镜和一枚凹透镜组成的胶合镜片和两枚具有正光焦度用于场曲及像散矫正的透镜。

9.根据权利要求8所述的镜头，其特征是，所述的凸透镜满足1.47<Nd2<1.7，60<Vd2<85，为低色散材料，能有效矫正宽波段下的球差和慧差，使成像画面清晰。

10.根据权利要求8所述的镜头，其特征是，所述的第二透镜组中的两枚具有正光焦度的透镜的焦距与有效焦距的比值为2.3<f23/f<2.9,1.8<f24/f<2.4，以保证镜片光焦度的合理分配；

所述的第二透镜组中的最后一枚透镜的折射率随温度的变化量满足dn/dt<0，以保证镜片用以补偿温度变化对光路性能的影响，使得镜头在高低温下不虚焦，以达到在更多复杂环境中使用的目的；

所述的第二透镜组的焦距与有效焦距的比值为1.6<f2/f<2，以保证镜头的光焦度合理分配，从而更好地矫正大光圈引起的像差。

11.根据权利要求8所述的镜头，其特征是，所述的胶合镜片的焦距与所述镜头有效焦距的比值为2<f21<3；所述镜头的总长度与有效焦距的比值为6.1<TTL/f<6.6；所述镜头的像面高度与镜头有效焦距的比值为1<IMH/f<1.2，以限制镜头角度范围。