[發明專利]一種超大相對孔徑微光鏡頭

有效

• 申請號: 202011294566.1
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112394481B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 齊曉朝
• 申請（專利權）人: 西安玄瑞光電科技有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B1/00
• 代理公司: 西安智藝浩暉專利代理事務所(普通合伙) 61274
• 代理人: 史艷艷

本發明公開了一種超大相對孔徑微光鏡頭，所述鏡頭組本體由十組十一片的透鏡組所構成，其中所述鏡頭組本體的光闌左側共三片透鏡，依次為第一雙凸正透鏡、平凸正透鏡、第一雙凹負透鏡，光闌右側共八片透鏡，依次為第二雙凹負透鏡、第一彎月正透鏡、第二雙凸正透鏡、第三雙凸正透鏡、第二彎月正透鏡、膠合透鏡、彎月負透鏡，本發明的有益效果：本發明設置十組十一片的透鏡組，具有超大F0.8的相對孔徑，并滿足高清2M像素的清晰成像，同時根據補償平板玻璃消除傳感器窗口玻璃厚度的影響，來提高微光系統的成像質量，解決了現有的光學系統鏡頭構造復雜，微光成像能力有限，性能難以提升，需要多種途徑優化的問題。

技術領域：

本發明屬于光學工程技術領域，特別涉及一種超大相對孔徑微光鏡頭。

背景技術：

微光成像系統是指用于獲取暗光環境，例如戶外星光環境圖像的光電系統，被廣泛應用于夜晚重點區域的安防監控，夜間駕駛，高速成像等領域，是現代視覺成像系統的一個重要研究方向。

現有的微光成像系統大多數采用輔助照明的方式，或采用紅外照明的方式，這種技術被廣泛應用于安防領域，但這種技術需要外界照明，意味著需要更多的能源損耗，不適用于戶外對電源消耗要求高的場合，此外，主動照明也會使得隱蔽性降低，容易被察覺防范。

無主動照明的微光成像系統一般采用光電的方式，采用優質的微光光學系統和高靈敏度的光電探測器。而普通的光電探測器受光電量子效率的影響，其光電探測能力有一定的限度，如想進一步提高微光成像能力，則提升光學系統的性能。

微光光學系統是實現暗光成像的一項關鍵內容，其中相對孔徑是影響微光能力的一項重要指標，越大的相對孔徑意味著從場景可以收集更多的光線，可以降低對環境光的亮度需求。目前市場的微光鏡頭相對孔徑大多數為F1.2，高端的微光鏡頭相對孔徑為F0.95，光學系統相對孔徑越大，構造越復雜，需要更高的精密加工、精密制造，精密調試技術，設計的重要性越高。

發明內容：

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種超大相對孔徑微光鏡頭，解決了現有的設備所存在的缺點。

為了解決上述問題，本發明提供了一種技術方案：

一種超大相對孔徑微光鏡頭，包括鏡頭組本體，所述鏡頭組本體由十組十一片的透鏡組所構成，其中所述鏡頭組本體的光闌左側共三片透鏡，依次為第一雙凸正透鏡、平凸正透鏡、第一雙凹負透鏡，光闌右側共八片透鏡，依次為第二雙凹負透鏡、第一彎月正透鏡、第二雙凸正透鏡、第三雙凸正透鏡、第二彎月正透鏡、膠合透鏡、彎月負透鏡，其中所述膠合透鏡中負鏡在前，正鏡在后，且均所述膠合透鏡采用彎月式結構。

作為優選，所述鏡頭組本體光闌右側的八片透鏡中，所述第二雙凹負透鏡采用了一片雙凹特的種火石玻璃制作而成，所述第一彎月正透鏡采用了一片高折射率鑭火石玻璃制作而成，所述第二雙凸正透鏡采用了兩片氟冕玻璃制作而成，所述第二彎月正透鏡采用了一片氟冕玻璃制作而成，所述彎月負透鏡采用了一片彎月式重火石玻璃制作而成，所述膠合透鏡由一組重火石玻璃彎月負透鏡和重冕玻璃彎月正透鏡共同組合制作而成。

作為優選，所述鏡頭組本體的十一片鏡頭均為普通球面透鏡，像面大小為12mm，系統焦距為36mm，視場±9.5°。

作為優選，所述鏡頭組本體中設有一塊補償平板玻璃，補償平板玻璃厚度為2mm。

作為優選，所述鏡頭組本體整體為一種復雜高斯鏡頭的光學結構。

作為優選，所述鏡頭組本體中單個正透鏡的焦距f和口徑d之比為：1/2.8≤d/f≤1/1.8，且各正透鏡均具有相似d/f；所述鏡頭組本體中負透鏡的焦距f和口徑d之比為1/1.8≤d/f≤1，且所述負透鏡位于光闌兩側。

作為優選，所述膠合透鏡具有較小的光焦度，焦距≥150mm。

作為優選，所述彎月式負透鏡的相對孔徑≤1/3，焦距為-75mm。