[發(fā)明專利]一種車載紅外夜視儀鏡頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011363772.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112394494A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周陽(yáng);謝佳麗;倪霄鵬;徐洋;李星照
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鳳凰光學(xué)股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B13/14
• 分類號(hào): G02B13/14;G02B13/18;G02B5/18;G02B3/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

本發(fā)明公開了一種車載紅外夜視儀鏡頭，包括沿光線入射方向依次設(shè)置的第一正彎月透鏡L1和第二正彎月透鏡L2，第二正彎月透鏡L2的物側(cè)面S3為衍射面，第一正彎月透鏡L1的像側(cè)面S2和第二正彎月透鏡L2的物側(cè)面S4均為非球面，第一正彎月透鏡L1凸向物側(cè)，第二正彎月透鏡L2凸向像側(cè)。本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)小型輕量化、成本低、分辨率高，且具有較好的寬溫度適應(yīng)性，適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)鏡頭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車載紅外夜視儀鏡頭。

背景技術(shù)

紅外熱成像儀由于其探測(cè)距離遠(yuǎn)，能夠穿透煙霧沙塵，不受光線影響，白天夜晚均可使用，在電力、建筑、執(zhí)法、消防、車載等行業(yè)應(yīng)用廣泛，尤其是成為汽車夜視系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

但是當(dāng)前車載紅外熱像儀由于價(jià)格較高，因此多用于高端車型，影響熱像儀的應(yīng)用范圍。現(xiàn)有紅外鏡頭存在如下問題：1)采用鍺等昂貴晶體材料，且只能通過車削加工獲得非球面或衍射面，鏡頭成本高，鏡片加工效率低，難以批量化生產(chǎn)；2)紅外鏡頭視場(chǎng)角較小，擴(kuò)大視場(chǎng)角的同時(shí)會(huì)降低鏡頭分辨率，圖像質(zhì)量難以保證；3)采用較多片數(shù)的鏡片方案，體型較大，成本高，且不能夠消除寬溫度范圍內(nèi)的熱差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述問題，提出一種車載紅外夜視儀鏡頭，結(jié)構(gòu)小型輕量化、成本低、分辨率高，且具有較好的寬溫度適應(yīng)性，適用范圍廣。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提出的一種車載紅外夜視儀鏡頭，包括沿光線入射方向依次設(shè)置的第一正彎月透鏡L1和第二正彎月透鏡L2，第二正彎月透鏡L2的物側(cè)面S3為衍射面，第一正彎月透鏡L1的像側(cè)面S2和第二正彎月透鏡L2的物側(cè)面S4均為非球面，第一正彎月透鏡L1凸向物側(cè)，第二正彎月透鏡L2凸向像側(cè)。

優(yōu)選地，第一正彎月透鏡L1和第二正彎月透鏡L2均為硫系玻璃材料。

優(yōu)選地，衍射面的相位分布滿足下列表達(dá)式：

式中，Φ(r)為衍射面在鏡片高度為r位置時(shí)的相位，M為衍射級(jí)次，r₀為規(guī)化半徑，A₁、A₂為衍射面的相位系數(shù)。

優(yōu)選地，非球面滿足下列表達(dá)式：

式中，Z(r)為非球面沿光軸方向在鏡片高度為r的位置時(shí)距非球面頂點(diǎn)的距離矢高；c＝1/R，R為鏡面的近軸曲率半徑；k為圓錐系數(shù)；A、B、C、D為高次非球面系數(shù)。

優(yōu)選地，第一正彎月透鏡L1和第二正彎月透鏡L2之間的空氣間隔為2.5mm。

優(yōu)選地，車載紅外夜視儀鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)總長(zhǎng)為21.5mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：僅使用兩片鏡片，通過采用“+、+”屈光度的光學(xué)結(jié)構(gòu)，合理選擇衍射面及非球面位置，達(dá)到以下效果：1)寬溫度適應(yīng)性：在-40℃～+85℃工作溫度范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)無熱化；2)結(jié)構(gòu)輕巧、透過率高、成本低廉：僅使用兩片鏡片，光學(xué)系統(tǒng)總長(zhǎng)為21.5mm，鏡片僅重7.8g，且部分鏡片可采用模壓方式加工，進(jìn)一步降低加工成本；3)高分辨率：現(xiàn)有長(zhǎng)波紅外鏡頭分辨率一般為30lp/mm以下，該鏡頭分辨率可達(dá)50lp/mm，成像分辨率高，成像質(zhì)量?jī)?yōu)良。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的斑點(diǎn)圖；

圖3為本發(fā)明在常溫下(20℃)的MTF圖；

圖4為本發(fā)明在低溫下(-40℃)的MTF圖；

圖5為本發(fā)明在高溫下(+85℃)的MTF圖；