CN211123460U - 一种红外镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种红外镜头，该红外镜头从物方到像方依次设置有光阑、第一新月形正透镜、第二新月形负透镜、第三新月形正透镜和像面；第一新月形正透镜和第三新月形正透镜均由AMTIR1玻璃材料制成，第二新月形负透镜由硫系玻璃材料制成；不仅增大了镜头的通光孔径，使得夜视场景更加清晰明亮，而且具有较大的视场角，使得可夜视监测的范围变大，进而使得所观察的图像更加清晰，成像的质量更高，从而极大地提高了镜头的夜晚观测能力；另外，透镜材料的工艺技术难度较低，可实现大批量生产，大大降低了制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学镜头技术领域，特别是一种红外镜头。
背景技术
目前所设计的红外镜头以近红外为主，需要主动发射红外光线来达到夜视监测的效果，而且在实际中，白天画面比较清楚，反而在红外光条件下，画面就变得模糊；再者，对于被动式的且基于硫系玻璃的远红外镜头的设计较少，少数设计的基于硫系玻璃的红外镜头视场角较小，扩大视场角的同时会降低镜头的分辨率，不仅对比度变差，图像质量满足不了要求，而且现有基于硫系玻璃的红外镜头的镜片材料绝大部分采用了锗或硫化锌等晶体材料，由于锗或硫化锌等晶体材料的制作成本高，制作工艺的难度大，进而导致镜片加工的效率低，难以实现大批量生产；另外，现有的红外镜头也存在一些不足之处，如红外镜头的防雾气，由于雾水的功能比较差，在某些恶劣环境下可能会严重影响该功能的正常运行，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种监测范围大、成像质量高、制造成本低且基于硫系玻璃和AMTIR1平凸透镜玻璃的红外镜头。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种红外镜头，该红外镜头从物方到像方依次设置有光阑、第一新月形正透镜、第二新月形负透镜、第三新月形正透镜和像面；所述第一新月形正透镜和第三新月形正透镜均由AMTIR1玻璃材料制成，所述第二新月形负透镜由硫系玻璃材料制成。
该红外镜头的总长度小于30mm，f数为0.8，视场角大于19°。
该红外镜头的红外透射光线的波长范围为8-16μm。
所述波长范围为8-12μm时，该红外镜头的焦距为10.5mm，总长度为 27mm，视场角为23°。
所述第一新月形正透镜和第二新月形负透镜均为折衍混合透镜；所述第一新月形正透镜和第三新月形正透镜的凸面均朝向物面，所述第二新月形负透镜的凸面朝向像面。
所述第一新月形正透镜包括第一透镜表面和第二透镜表面，所述第二新月形负透镜包括第三透镜表面和第四透镜表面，所述第三新月形正透镜包括第五透镜表面和第六透镜表面，其中，所述第一透镜表面、第二透镜表面、第四透镜表面、第五透镜表面和第六透镜表面均为球面，所述第三透镜表面为非球面的衍射面。
本实用新型的有益效果是：本实用新型基于硫系玻璃和AMTIR1平凸透镜玻璃的红外镜头通过采用三片式折衍混合光学系统，不仅增大了镜头的通光孔径，使得夜视场景更加清晰明亮，而且具有较大的视场角，使得可夜视监测的范围变大，进而使得所观察的图像更加清晰，成像的质量更高，从而极大地提高了镜头的夜晚观测能力；另外，透镜材料的工艺技术难度较低，可实现大批量生产，大大降低了制造成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的光学结构示意图。
具体实施方式
参照图1，一种红外镜头，该红外镜头从物方到像方依次设置有光阑1、第一新月形正透镜2、第二新月形负透镜3、第三新月形正透镜4和像面5；所述第一新月形正透镜2和第三新月形正透镜4均由AMTIR1玻璃材料制成， AMTIR1玻璃在红外光谱递送的范围为16μm，透过率在整个范围内约为70％，以便提高所述第一新月形正透镜2和第三新月形正透镜4红外光的透过率；所述第二新月形负透镜3由硫系玻璃材料制成，硫系玻璃的截止波长为12μm，在红外区就有较高的透射率，其中，硫系玻璃可以大量的快速压缩成型为廉价玻璃，AMTIR1玻璃则是在红外光谱透射范围内有比较大的适应性和各种对红外波长的特性；通过采用三片式折衍混合光学系统，不仅增大了镜头的通光孔径，使得夜视场景更加清晰明亮，而且具有较大的视场角，使得可夜视监测的范围变大，进而使得所观察的图像更加清晰，成像的质量更高，从而极大地提高了镜头的夜晚观测能力；另外，透镜材料的工艺技术难度较低，可实现大批量生产，大大降低了制造成本。
该红外镜头的总长度小于30mm，f数(光圈数)为0.8，视场角大于19°。
该红外镜头的红外透射光线的波长范围为8-16μm；所述波长范围为8-12 μm时，该红外镜头的焦距为10.5mm，总长度为27mm，视场角为23°。
所述第一新月形正透镜2和第二新月形负透镜3均为折衍混合透镜；所述第一新月形正透镜2和第三新月形正透镜4的凸面均朝向物面，所述第二新月形负透镜3的凸面朝向像面。
所述第一新月形正透镜2包括第一透镜表面S1和第二透镜表面S2，所述第二新月形负透镜3包括第三透镜表面S3和第四透镜表面S4，所述第三新月形正透镜4包括第五透镜表面S5和第六透镜表面S6，其中，所述第一透镜表面S1、第二透镜表面S2、第四透镜表面S4、第五透镜表面S5和第六透镜表面S6均为球面，所述第三透镜表面S3为非球面的衍射面。
在本实施例中，AMTIR1玻璃材料是由Ge33As12Se55构成，是一种非晶红外透射材料，具有红外透射范围广和透射红外光高的特点；以GASIR2为牌号的硫系玻璃为含有一种或者多种的非氧含量的元素，如硫元素、硒元素、碲元素中的一种材料，AMTIR1玻璃材料和硫系玻璃材料都是比较低廉的，在生产中不仅可以压模成形，大大减少了制作的时间，加工效率高，而且可以批量生产，同时不会随着温度的变化产生较大的波动。
在本实施例中，可以通过在所述第一透镜表面S1、第二透镜表面S2、第三透镜表面S3和第四透镜表面S4上均镀加一层增透膜，以增大外界红外光的透射率，从而提高成像的清晰度及像的轮廓性。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。
Claims (6)
1.一种红外镜头，其特征在于该红外镜头从物方到像方依次设置有光阑(1)、第一新月形正透镜(2)、第二新月形负透镜(3)、第三新月形正透镜(4)和像面(5)；所述第一新月形正透镜(2)和第三新月形正透镜(4)均由AMTIR1玻璃材料制成，所述第二新月形负透镜(3)由硫系玻璃材料制成。
2.根据权利要求1所述的红外镜头，其特征在于该红外镜头的总长度小于30mm，f数为0.8，视场角大于19°。
3.根据权利要求1所述的红外镜头，其特征在于该红外镜头的红外透射光线的波长范围为8-16μm。
4.根据权利要求3所述的红外镜头，其特征在于所述波长范围为8-12μm时，该红外镜头的焦距为10.5mm，总长度为27mm，视场角为23°。
5.根据权利要求1所述的红外镜头，其特征在于所述第一新月形正透镜(2)和第二新月形负透镜(3)均为折衍混合透镜；所述第一新月形正透镜(2)和第三新月形正透镜(4)的凸面均朝向物面，所述第二新月形负透镜(3)的凸面朝向像面。
6.根据权利要求1或5所述的红外镜头，其特征在于所述第一新月形正透镜(2)包括第一透镜表面(S1)和第二透镜表面(S2)，所述第二新月形负透镜(3)包括第三透镜表面(S3)和第四透镜表面(S4)，所述第三新月形正透镜(4)包括第五透镜表面(S5)和第六透镜表面(S6)，其中，所述第一透镜表面(S1)、第二透镜表面(S2)、第四透镜表面(S4)、第五透镜表面(S5)和第六透镜表面(S6)均为球面，所述第三透镜表面(S3)为非球面的衍射面。
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|---|---|---|---|---|
| WO2023095706A1 (ja) * | 2021-11-25 | 2023-06-01 | キヤノン株式会社 | 光学系、それを備える測距装置及び車載システム |
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2019
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