本申請(qǐng)涉及透鏡領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外光學(xué)系統(tǒng)及紅外光學(xué)鏡頭。

背景技術(shù)：

1、鏡頭一般由光學(xué)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)件兩部分組成。紅外鏡頭也叫紅外熱成像鏡頭，一般是指工作波長(zhǎng)在8-14μm的成像鏡頭。紅外鏡頭可以彌補(bǔ)可見(jiàn)光成像鏡頭的缺陷，在霧、霾、雨、雪、黑夜等環(huán)境中可替代可見(jiàn)光成像，被廣泛應(yīng)用在安防、車(chē)載、軍事等領(lǐng)域。

2、當(dāng)溫度變化時(shí)，紅外鏡頭的光學(xué)元件通常會(huì)發(fā)生熱膨脹，從而影響紅外鏡頭的成像質(zhì)量?，F(xiàn)有技術(shù)中，紅外鏡頭通常包括多片彎月型透鏡，并且其中一部分彎月型透鏡為正透鏡，另一部分彎月型透鏡為負(fù)透鏡，利用正負(fù)透鏡在溫度變化時(shí)焦點(diǎn)的移動(dòng)方向相反來(lái)減小熱差，但是，設(shè)置多片透鏡通常會(huì)增加鏡頭的生產(chǎn)成本，通常還會(huì)導(dǎo)致鏡頭的體積相對(duì)較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種紅外光學(xué)系統(tǒng)及紅外光學(xué)鏡頭，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中紅外光學(xué)鏡頭的體積相對(duì)較大的問(wèn)題。

2、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的一方面，公開(kāi)了一種紅外光學(xué)系統(tǒng)，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)沿光軸由物側(cè)至像側(cè)依次包括：第一非球面透鏡、超透鏡和第二非球面透鏡；所述第一非球面透鏡為正透鏡，所述第一非球面透鏡靠近像側(cè)的面凸向所述物側(cè)，所述第一非球面透鏡遠(yuǎn)離所述像側(cè)的面凸向所述物側(cè)；所述超透鏡為正透鏡；所述第二非球面透鏡具有反曲點(diǎn)，所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面和遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面均凸向于所述像側(cè)或所述物側(cè)；

3、其中，當(dāng)所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面和遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面均凸向所述物側(cè)時(shí)，所述第二非球面透鏡為負(fù)透鏡。

4、在一些實(shí)施例中，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述f為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距，所述t為溫度；所述na1為所述第一非球面透鏡的折射率，所述fa1為所述第一非球面透鏡的焦距；所述na2為所述第二非球面透鏡的折射率，所述fa2為所述第二非球面透鏡的焦距。

5、在一些實(shí)施例中，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述f為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距，所述ttl為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)。

6、在一些實(shí)施例中，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述bfl為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)后焦，所述ttl為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)。

7、在一些實(shí)施例中，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述fm1為所述超透鏡的焦距，所述f為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距。

8、在一些實(shí)施例中，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述fa1為所述第一非球面透鏡的焦距，所述fa2為所述第二非球面透鏡的焦距。

9、在一些實(shí)施例中，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述f為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距，所述d為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的入瞳直徑。

10、在一些實(shí)施例中，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)還包括光闌，所述光闌設(shè)于所述第一非球面透鏡的表面，或者，所述光闌與所述第一非球面透鏡間隔設(shè)置。

11、在一些實(shí)施例中，當(dāng)所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面和遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面均凸向所述像側(cè)時(shí)，所述第二非球面透鏡為正透鏡，所述第二非球面透鏡遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面具有至少一個(gè)所述反曲點(diǎn)。

12、在一些實(shí)施例中，當(dāng)所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面和遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面均凸向所述像側(cè)時(shí)，所述第二非球面透鏡為負(fù)透鏡，所述第二非球面透鏡遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面具有至少一個(gè)所述反曲點(diǎn)。

13、在一些實(shí)施例中，當(dāng)所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面和遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面均凸向所述物側(cè)時(shí)，所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面具有至少一個(gè)所述反曲點(diǎn)。

14、本申請(qǐng)實(shí)施例的第二方面提供了紅外光學(xué)鏡頭，包括成像探測(cè)器和上述紅外光學(xué)系統(tǒng)；所述成像探測(cè)器設(shè)于所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的像面。

15、本申請(qǐng)所提供的紅外光學(xué)系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依次包括：第一非球面透鏡、超透鏡和第二非球面透鏡；第一非球面透鏡為正透鏡，第一非球面透鏡靠近像側(cè)的面凸向物側(cè)，第一非球面透鏡遠(yuǎn)離像側(cè)的面凸向物側(cè)，超透鏡為正透鏡，第二非球面透鏡靠近物側(cè)的面和遠(yuǎn)離物側(cè)的面均凸向于像側(cè)或物側(cè)。本申請(qǐng)?zhí)峁┑募t外光學(xué)系統(tǒng)在滿(mǎn)足成像質(zhì)量要求的同時(shí)使用的透鏡片數(shù)相對(duì)較少，且避免了使用鍺透鏡，可降低紅外光學(xué)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。同時(shí)，紅外光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)相對(duì)較短，實(shí)現(xiàn)了紅外光學(xué)系統(tǒng)的輕量化和小型化。

技術(shù)特征：

1.一種紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)沿光軸由物側(cè)至像側(cè)依次包括：第一非球面透鏡、超透鏡和第二非球面透鏡；所述第一非球面透鏡為正透鏡，所述第一非球面透鏡靠近所述像側(cè)的面凸向所述物側(cè)，所述第一非球面透鏡遠(yuǎn)離所述像側(cè)的面凸向所述物側(cè)；所述超透鏡為正透鏡；所述第二非球面透鏡具有反曲點(diǎn)，所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面和遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面均凸向于所述像側(cè)或所述物側(cè)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述f為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距，所述t為溫度；所述na1為所述第一非球面透鏡的折射率，所述fa1為所述第一非球面透鏡的焦距；所述na2為所述第二非球面透鏡的折射率，所述fa2為所述第二非球面透鏡的焦距。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述f為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距，所述ttl為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述bfl為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)后焦，所述ttl為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述fm1為所述超透鏡的焦距，所述f為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述fa1為所述第一非球面透鏡的焦距，所述fa2為所述第二非球面透鏡的焦距。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足如下條件式：其中，所述f為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距，所述d為所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的入瞳直徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光學(xué)系統(tǒng)還包括光闌，所述光闌設(shè)于所述第一非球面透鏡的表面，或者，所述光闌與所述第一非球面透鏡間隔設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面和遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面均凸向所述像側(cè)時(shí)，所述第二非球面透鏡為正透鏡，所述第二非球面透鏡遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面具有至少一個(gè)所述反曲點(diǎn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面和遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面均凸向所述像側(cè)時(shí)，所述第二非球面透鏡為負(fù)透鏡，所述第二非球面透鏡遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面具有至少一個(gè)所述反曲點(diǎn)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面和遠(yuǎn)離所述物側(cè)的面均凸向所述物側(cè)時(shí)，所述第二非球面透鏡靠近所述物側(cè)的面具有至少一個(gè)所述反曲點(diǎn)。

12.一種紅外光學(xué)鏡頭，其特征在于，包括成像探測(cè)器和如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的紅外光學(xué)系統(tǒng)；所述成像探測(cè)器設(shè)于所述紅外光學(xué)系統(tǒng)的像面。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種紅外光學(xué)系統(tǒng)及紅外光學(xué)鏡頭，紅外光學(xué)系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依次包括：第一非球面透鏡、超透鏡和第二非球面透鏡；第一非球面透鏡為正透鏡，第一非球面透鏡靠近像側(cè)的面凸向物側(cè)，第一非球面透鏡遠(yuǎn)離像側(cè)的面凸向物側(cè)，超透鏡為正透鏡；第二非球面透鏡靠近物側(cè)的面和遠(yuǎn)離物側(cè)的面均凸向于像側(cè)或物側(cè)。本申請(qǐng)?zhí)峁┑募t外光學(xué)系統(tǒng)在滿(mǎn)足成像質(zhì)量要求的同時(shí)使用的透鏡片數(shù)相對(duì)較少，可降低紅外光學(xué)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。同時(shí)，紅外光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)相對(duì)較短，實(shí)現(xiàn)了紅外光學(xué)系統(tǒng)的輕量化和小型化。

技術(shù)研發(fā)人員：楊振宇,林合山,郝成龍,譚鳳澤,朱健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳邁塔蘭斯科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240218
技術(shù)公布日：2025/1/2