CN213091994U - 一种迷你型红外成像镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镜头技术领域。本实用新型公开了一种迷你型红外成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第五透镜，第一透镜为具负屈光率的凸凹透镜；第二透镜为具正屈光率的凸凸透镜；第三透镜为具负屈光率的凹凹透镜；第四透镜为具正屈光率的凹凸透镜，第五透镜具正屈光率且物侧面为凸面。本实用新型具有小型化；解像力好，分辨率高；通光大，相对照度较高，在低照环境下，拍摄图面较亮的优点。

Description

一种迷你型红外成像镜头

技术领域

本实用新型属于镜头技术领域，具体地涉及一种迷你型红外成像镜头。

背景技术

随着科学技术的不断进步以及社会的不断发展，近年来，光学成像镜头也得到了迅猛发展，被广泛地应用在智能手机、平板电脑、视频会议、车载监控、安防监控、机器视觉等各个领域，因此，对光学成像镜头的要求也越来越高。

但现有的红外成像镜头，其还存在着一些不足，如一般的红外成像镜头外径较大，总长较长，满足不了小型化需求；而能满足小型化需求的迷你型红外成像镜头(也有的称为针孔镜头)，其通光小，相对照度低，在低照环境下，拍摄图面较暗，且解像力较差，分辨率不高，已无法满足日益提高的要求，有必要对其进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种迷你型红外成像镜头用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种迷你型红外成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第五透镜；第一透镜至第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；

第一透镜具负屈光率，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凹面；

第二透镜具正屈光率，第二透镜的物侧面为凸面，第二透镜的像侧面为凸面；

第三透镜具负屈光率，第三透镜的物侧面为凹面，第三透镜的像侧面为凹面；

第四透镜具正屈光率，第四透镜的物侧面为凹面，第四透镜的像侧面为凸面；

第五透镜具正屈光率，第五透镜的物侧面为凸面；

该迷你型红外成像镜头具有屈光率的透镜只有上述第一透镜至第五透镜。

进一步的，还包括光阑，光阑设置在第一透镜与第二透镜之间。

更进一步的，该迷你型红外成像镜头更满足：CRA≤3.5°，其中，CRA为该迷你型红外成像镜头的主光线角度。

进一步的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd1<2.0，其中，nd1为第一透镜的折射率。

进一步的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd2<2.0，其中，nd2为第二透镜的折射率。

进一步的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd3<2.0，其中，nd3为第三透镜的折射率。

进一步的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd4<2.0，其中，nd4为第四透镜的折射率。

进一步的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd5<2.0，其中，nd5为第五透镜的折射率。

进一步的，第一透镜至第五透镜均采用玻璃材料制成。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型采用五片透镜，通过对各个透镜进行相应设计，具有外径小、总长短，实现镜头小型化，结构简单化；通光大；相对照度较高，在低照环境下，拍摄图面较亮；解像力好，分辨率高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的红外线940nm的MTF图；

图3为本实用新型实施例一的红外线940nm的相对照度曲线图；

图4为本实用新型实施例二的红外线940nm的MTF图；

图5为本实用新型实施例二的红外线940nm的相对照度曲线图；

图6为本实用新型实施例三的红外线940nm的MTF图；

图7为本实用新型实施例三的红外线940nm的相对照度曲线图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

这里所说的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为R值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。R值可常见被使用于光学设计软件中，例如Zemax或CodeV。R值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lens data sheet)中。以物侧面来说，当R值为正时，判定为物侧面为凸面；当R值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当R值为正时，判定像侧面为凹面；当R值为负时，判定像侧面为凸面。

本实用新型提供了一种迷你型红外成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第五透镜；第一透镜至第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。

第一透镜具负屈光率，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凹面。

第二透镜具正屈光率，第二透镜的物侧面为凸面，第二透镜的像侧面为凸面。

第三透镜具负屈光率，第三透镜的物侧面为凹面，第三透镜的像侧面为凹面。

第四透镜具正屈光率，第四透镜的物侧面为凹面，第四透镜的像侧面为凸面。

第五透镜具正屈光率，第五透镜的物侧面为凸面。

该迷你型红外成像镜头具有屈光率的透镜只有上述第一透镜至第五透镜。本实用新型采用五片透镜，通过对各个透镜进行相应设计，具有外径小、总长短，实现镜头小型化，结构简单化；通光大；相对照度较高，在低照环境下，拍摄图面较亮；解像力好，分辨率高的优点。

优选的，还包括光阑，光阑设置在第一透镜与第二透镜之间，进一步提高该迷你型红外成像镜头的相对照度，且减小第一透镜和第二透镜的光学口径，可使第一透镜的光学口径小于3.6mm，第二透镜的口径小于3mm，保证了镜头前端针孔小型化。

更优选的，该迷你型红外成像镜头更满足：CRA≤3.5°，其中，CRA为该迷你型红外成像镜头的主光线角度，小CRA角度对添加红外窄带滤光片对相对照度下降比例小。

优选的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd1<2.0，其中，nd1为第一透镜的折射率，进一步该迷你型红外成像镜头的光学结构优化，保证像质。

优选的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd2<2.0，其中，nd2为第二透镜的折射率，进一步该迷你型红外成像镜头的光学结构优化，保证像质

优选的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd3<2.0，其中，nd3为第三透镜的折射率，进一步该迷你型红外成像镜头的光学结构优化，保证像质

优选的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd4<2.0，其中，nd4为第四透镜的折射率，进一步该迷你型红外成像镜头的光学结构优化，保证像质

优选的，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd5<2.0，其中，nd5为第五透镜的折射率，进一步该迷你型红外成像镜头的光学结构优化，保证像质

优选的，第一透镜至第五透镜均采用玻璃材料制成，进一步提升整体性能。

下面将以具体实施例对本实用新型的迷你型红外成像镜头进行详细说明。

实施例一

如图1所示，一种迷你型红外成像镜头，从物侧A1至像侧A2沿一光轴I依次包括第一透镜1、光阑6、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、保护片7和成像面8；该第一透镜1至第五透镜5各自包括一朝向物侧A1且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧A2且使成像光线通过的像侧面。

第一透镜1具负屈光率，第一透镜1的物侧面11为凸面，第一透镜1的像侧面12为凹面。

第二透镜2具正屈光率，第二透镜2的物侧面21为凸面，第二透镜2的像侧面22为凸面。

第三透镜3具负屈光率，第三透镜3的物侧面31为凹面，第三透镜3的像侧面32为凹面。

第四透镜4具正屈光率，第四透镜4的物侧面41为凹面，第四透镜4的像侧面42为凸面。

第五透镜5具正屈光率，第五透镜5的物侧面51为凸面，第五透镜5的像侧面52为凸面，当然，在其它实施例中，第五透镜5的像侧面52也可以是凹面或平面。

本具体实施例中，第一透镜1至第五透镜5均采用玻璃材料制成，但并不限于此，在其它实施例中，也可以是采用塑料等其它材料制成。

当然，在一些实施例中，光阑6也可以设置在其它合适的位置。

本具体实施例的详细光学数据如表1-1所示。

表1-1 实施例一的详细光学数据

本具体实施例的MTF曲线图请参阅图2，可以看出解像力好，分辨率高，在167lp/mm的空间频率下，MTF值大于0.3；相对照度图如图3所示，从图中可以看出，相对照度>80％。

本具体实施例中，该迷你型红外成像镜头的焦距f＝3.78mm；光圈值FNO＝1.8；视场角FOV＝72.0°；像面大小＝4.53mm；第一透镜1的物侧面11至成像面8在光轴I上的距离TTL＝12.10mm，主光线角度CRA＝3.48°。

实施二

本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，仅第五透镜5的像侧面52为凹面，此外各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数也有所不同。

本具体实施例的详细光学数据如表2-1所示。

表2-1 实施例二的详细光学数据

本具体实施例的MTF曲线图请参阅图4，可以看出解像力好，分辨率高，在167lp/mm的空间频率下，MTF值大于0.3；相对照度图如图5所示，从图中可以看出，相对照度>80％。

本具体实施例中，该迷你型红外成像镜头的焦距f＝3.77mm；光圈值FNO＝1.8；视场角FOV＝72.0°；像面大小＝4.53mm；第一透镜1的物侧面11至成像面8在光轴I上的距离TTL＝12.08mm，主光线角度CRA＝1.82°。

实施例三

本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同，仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。

本具体实施例的详细光学数据如表3-1所示。

表3-1 实施例三的详细光学数据

本具体实施例的MTF曲线图请参阅图6，可以看出解像力好，分辨率高，在167lp/mm的空间频率下，MTF值大于0.3；相对照度图如图7所示，从图中可以看出，相对照度>80％。

本具体实施例中，该迷你型红外成像镜头的焦距f＝3.79mm；光圈值FNO＝1.8；视场角FOV＝72.0°；像面大小＝4.53mm；第一透镜1的物侧面11至成像面8在光轴I上的距离TTL＝12.10mm，主光线角度CRA＝3.33°。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种迷你型红外成像镜头，其特征在于：从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第五透镜；第一透镜至第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；

第一透镜具负屈光率，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凹面；

第二透镜具正屈光率，第二透镜的物侧面为凸面，第二透镜的像侧面为凸面；

第三透镜具负屈光率，第三透镜的物侧面为凹面，第三透镜的像侧面为凹面；

第四透镜具正屈光率，第四透镜的物侧面为凹面，第四透镜的像侧面为凸面；

第五透镜具正屈光率，第五透镜的物侧面为凸面；

该迷你型红外成像镜头具有屈光率的透镜只有上述第一透镜至第五透镜。

2.根据权利要求1所述的迷你型红外成像镜头，其特征在于：还包括光阑，光阑设置在第一透镜与第二透镜之间。

3.根据权利要求2所述的迷你型红外成像镜头，其特征在于，该迷你型红外成像镜头更满足：CRA≤3.5°，其中，CRA为该迷你型红外成像镜头的主光线角度。

4.根据权利要求1所述的迷你型红外成像镜头，其特征在于，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd1<2.0，其中，nd1为第一透镜的折射率。

5.根据权利要求1所述的迷你型红外成像镜头，其特征在于，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd2<2.0，其中，nd2为第二透镜的折射率。

6.根据权利要求1所述的迷你型红外成像镜头，其特征在于，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd3<2.0，其中，nd3为第三透镜的折射率。

7.根据权利要求1所述的迷你型红外成像镜头，其特征在于，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd4<2.0，其中，nd4为第四透镜的折射率。

8.根据权利要求1所述的迷你型红外成像镜头，其特征在于，该迷你型红外成像镜头更满足：1.53<nd5<2.0，其中，nd5为第五透镜的折射率。

9.根据权利要求1所述的迷你型红外成像镜头，其特征在于：第一透镜至第五透镜均采用玻璃材料制成。

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