[实用新型]一种极低温度漂移、高分辨率、红外共焦的光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种成像光学系统，尤其涉及一种应用于车载、监控、视讯会议系统的极低温度漂移、高分辨率、红外共焦的光学系统。 

背景技术

非球面透镜对于像差校正起到极大的作用，同时可以减小整个光学系统的尺寸。但是，玻璃非球面由于成本昂贵，长期以来无法大范围使用。塑胶非球面镜片采用注塑成型工艺，因其材料成本低及模具损耗率低，而得到了广泛使用。 

但是，塑胶材料有其自身的缺点，即热学性能远比不上玻璃材料。它的热膨胀系数为玻璃10倍左右，特别是折射率温度系数是玻璃100倍左右。塑胶材料随着温度升高或降低，其折射率相应地显著降低或增大，加上热胀冷缩作用，在使用环境温度发生变化时，镜头的焦点容易产生漂移，导致图像质量恶化。 

红外共焦，要求在可见光成像对焦清晰后，切换至红外波段工作时，无需调整像面位置，即可实现红外清晰成像的效果。 

目前市场上的车载镜头普遍存在外形尺寸较大、分辨率低、夜视效果差等缺点，为了提升某一方面的效果，却牺牲了其他方面。比如为了实现可见、红外光共焦，就要牺牲可见光波段的解像力；再如， 为了增大画角，往往镜头体积就会变大，或提高了成本。这些问题的存在，不能满足消费者对镜头物美价廉的需求。 

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种极低温度漂移、高分辨率、红外共焦的光学系统。 

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了下列技术方案： 

一种极低温度漂移、高分辨率、红外共焦的光学系统，其特征在于从物方到像方依次设置有第一枚透镜1、第二枚透镜2、第三枚透镜3和第四枚透镜4和感光芯片5，在第二枚透镜2和第三枚透镜3之间设有光阑6，所述的第一枚透镜1、第二枚透镜2和第四枚透镜4为塑胶非球面透镜，所述的第三枚透镜3为玻璃球面透镜。 

如上所述的一种极低温度漂移、高分辨率、红外共焦的光学系统，其特征在于所述第一枚透镜1、第四枚透镜4的焦距为负，且第一枚透镜1为弯月形透镜，其凹面朝向像方；所述第二枚透镜2、第三枚透镜3的焦距为正。 

如上所述的一种极低温度漂移、高分辨率、红外共焦的光学系统，其特征在于所述第一枚透镜1、第二枚透镜2和第三枚透镜3为低色散透镜，第四枚透镜4为高色散透镜。 

如上所述的一种极低温度漂移、高分辨率、红外共焦的光学系统，其特征在于：所述第二枚透镜2采用厚透镜。 

本实用新型与现有技术相比具有如下的优点： 

1、本光学系统具有极低温度漂移的优点。在-30℃～80℃温度变化范围内，焦点漂移在0.01mm以内，实现了极低温度漂移，从而适用于该温度范围内的使用环境，不需要对焦即可清晰成像； 

2、现有大视场或中等视场镜头的周边分辨率普遍较低，本实用新型的镜头在全视场内都能清晰成像，可见光波段的分辨率达到300万像素静态照片，且画角可达到130度以上； 

3、本光学系统采用塑胶非球面与一枚玻璃球面镜片搭配，镜片数量少，解决了温度漂移的同时，降低了成本，具有市场应用价值； 

4、本光学系统，不设置渐晕，周边视场的相对照度高； 

5、本实用新型在800nm-900nm近红外波段内，实现了红外共焦清晰成像，达到日夜两用的功能。 

附图说明

图1是本实用新型的示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述： 

如图1所示，一种极低温度漂移、高分辨率、红外共焦的光学系统，本光学系统由4枚以内的透镜构成，本实施例中，由4枚透镜构成。 

本光学系统包括有从物方到像方依次设置的第一枚透镜1、第二枚透镜2、第三枚透镜3、第四枚透镜4以及感光芯片5。在第二枚透镜2和第三枚透镜3之间设有光阑6。所述第一枚透镜1、第二枚 透镜2和第四枚透镜4为塑胶非球面镜片，所述第三枚透镜为玻璃球面透镜。所述第一枚透镜1和第四枚透镜4的焦距为负，且第一枚透镜1为弯向像面的弯月负透镜。所述第二枚透镜2、第三枚透镜3的焦距为正。 

采用上述结构后，在-30℃～80℃温度变化范围内，焦点漂移在0.01mm以内，实现了极低温度漂移；本实用新型的视场角达到130°以上，在可见光波段内，分辨率达到了300万像素；同时，在可见光波段以及峰值波长为850nm的红外波段800nm-900nm工作时，在全视场内可以共焦清晰成像，实现了夜视效果。