[發明專利]一種紅外成像光學系統

在審

• 申請號: 201911233332.3
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN111025530A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 王鋒;孫加安;周明明;馬慶鴻;萬良偉
• 申請（專利權）人: 惠州市星聚宇光學有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/14
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 張德興

本發明公開了一種紅外成像光學系統，在光軸上由物側至像側依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和濾光片；所述第一透鏡和所述第二透鏡中任意一片的材質為可過濾可見光材質；所述第二透鏡的物側表面為凹面，所述第三透鏡的像側表面為凸面；所述第二透鏡的像側表面的曲率半徑為R22；所述第二透鏡的焦距為f2；0<R22/f2<3。本發明實現紅外成像以及深度感知功能，該紅外光學成像裝置具有成像質量較好，生產成本較低；成像清晰度更高；使紅外成像更清晰，更少受到可見光干擾。

技術領域

本發明屬于光學透鏡領域，具體涉及到一種紅外成像光學系統，用于手機及其他圖像拍攝設備上。

背景技術

紅外成像技術是一項前途廣闊的高新技術。比0.78微米長的電磁波位于可見光光譜紅色以外，稱為紅外線，又稱紅外輻射。是指波長為0.78—1000微米的電磁波，其中波長為0.78—2.0微米的部分稱為近紅外，波長為2.0—1000微米的部分稱為熱紅外線。自然界中，一切物體都可以輻射紅外線，因此利用探測儀測量目標本身與背景間的紅外線差可以得到不同的熱紅外線形成的紅外圖像。目前，在圖像拍攝領域，夜間通過現有的攝像裝置拍攝出的照片，即使開啟夜間模式，拍攝出來的照片也不具備深度感知的特點。

發明內容

本發明公布了一種紅外成像光學系統，其目的在于解決攝像設備無法拍攝出具有深度感知和成像清晰度不高的照片的問題。

本發明的技術方案如下：

一種紅外成像光學系統，在光軸上由物側至像側依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和濾光片；所述第一透鏡和所述第二透鏡中任意一片的材質為可過濾可見光材質；所述第二透鏡的物側表面為凹面，所述第三透鏡的像側表面為凸面；所述第二透鏡的像側表面的曲率半徑為R22；所述第二透鏡的焦距為f2；0<R22/f2<3。

進一步地：所述第一透鏡的焦距為f1,所述第四透鏡的焦距為f4；所述四個透鏡的總焦距為f,0.5<|f/f1|+|f/f4|<1.0。

進一步地，所述第二透鏡的物側面的曲率半徑為R21，所述第四透鏡的像側面的曲率半徑為R42,0<R42/R21<1.

進一步地：所述第四透鏡的像側面的曲率半徑為R42,0<R41/R22<5。

進一步地：所述四個透鏡的折射率之和Σnd≥6.58。

進一步地：所述四個透鏡的入瞳直徑(EPD)滿足：f/EPD<1.41。

進一步地：所述第三透鏡的物側面的曲率半徑為R31,焦距為f3,-5＜R31/f3＜0。

進一步地：所述第二透鏡的像側面的曲率半徑為R22，所述四個透鏡的光學總長為TTL,5<R22/TTL<15。

進一步地，在所述第一透鏡上設置有光闌STO，以調節進光量。

進一步地：所述每相鄰兩透鏡之間均相隔空氣間隙；所述第四透鏡和所述濾光片相隔空氣間隙。

本發明的優點：本發明所公布的紅外光學成像裝置，通過在光路上依次設置第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡和濾光片，具備如下優點：(1)、在保證結構緊湊的情況下，即只需要四個透鏡及濾光片，實現紅外成像以及深度感知功能，該紅外光學成像裝置具有成像質量較好，生產成本較低。(2)、第二透鏡的物側表面為凹面，第三透鏡的像側表面為凸面，搭配更多高折射率鏡片，進一步提升成像清晰度。(3)、第一透鏡、第二透鏡任意一片使用過濾可見光材質鏡片，鏡片本身就可以過濾大部分可見光，使紅外成像更清晰，更少受到可見光干擾。

本發明所使用的光學成像裝置，不但可以使用在手機上用于拍攝照片，還可以使用在其他娛樂設備，比如說電視機、游戲機以及電腦上。