[实用新型]一种车载红外夜视仪镜头

说明书

本实用新型公开了一种车载红外夜视仪镜头，包括沿光线入射方向依次设置的第一正弯月透镜L1和第二正弯月透镜L2，第二正弯月透镜L2的物侧面S3为衍射面，第一正弯月透镜L1的像侧面S2和第二正弯月透镜L2的物侧面S4均为非球面，第一正弯月透镜L1凸向物侧，第二正弯月透镜L2凸向像侧。本申请结构小型轻量化、成本低、分辨率高，且具有较好的宽温度适应性，适用范围广。

技术领域

本实用新型属于光学镜头技术领域，具体涉及一种车载红外夜视仪镜头。

背景技术

红外热成像仪由于其探测距离远，能够穿透烟雾沙尘，不受光线影响，白天夜晚均可使用，在电力、建筑、执法、消防、车载等行业应用广泛，尤其是成为汽车夜视系统的发展趋势。

但是当前车载红外热像仪由于价格较高，因此多用于高端车型，影响热像仪的应用范围。现有红外镜头存在如下问题：1)采用锗等昂贵晶体材料，且只能通过车削加工获得非球面或衍射面，镜头成本高，镜片加工效率低，难以批量化生产；2)红外镜头视场角较小，扩大视场角的同时会降低镜头分辨率，图像质量难以保证；3)采用较多片数的镜片方案，体型较大，成本高，且不能够消除宽温度范围内的热差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提出一种车载红外夜视仪镜头，结构小型轻量化、成本低、分辨率高，且具有较好的宽温度适应性，适用范围广。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

本实用新型提出的一种车载红外夜视仪镜头，包括沿光线入射方向依次设置的第一正弯月透镜L1和第二正弯月透镜L2，第二正弯月透镜L2 的物侧面S3为衍射面，第一正弯月透镜L1的像侧面S2和第二正弯月透镜L2的像侧面S4均为非球面，第一正弯月透镜L1凸向物侧，第二正弯月透镜L2凸向像侧；

衍射面的相位分布满足下列表达式：

式中，Φ(r)为衍射面在镜片高度为r位置时的相位，M为衍射级次， r₀为规化半径，A₁、A₂为衍射面的相位系数，A₁＝-16.96，A₂＝-5.4。

优选地，非球面满足下列表达式：

式中，Z(r)为非球面沿光轴方向在镜片高度为r的位置时距非球面顶点的距离矢高；c＝1/R，R为镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；A、B、 C、D为高次非球面系数；

第一正弯月透镜L1的像侧面S2满足：k＝0，A＝1.120E-004， B＝-4.154E-006，C＝-8.510E-009，D＝1.330E-011；第二正弯月透镜L2的物侧面S3满足：k＝0，A＝-2.435E-003，B＝1.634E-005，C＝8.550E-007， D＝-2.835E-009；第二正弯月透镜L2的像侧面S4满足：k＝0，A＝1.458E-004， B＝1.634E-007，C＝2.475E-010，D＝-3.866E-012。

优选地，第一正弯月透镜L1和第二正弯月透镜L2之间的空气间隔为 2.5mm。

优选地，车载红外夜视仪镜头的光学系统总长为21.5mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：仅使用两片镜片，通过采用“+、+”屈光度的光学结构，合理选择衍射面及非球面位置，达到以下效果：1)宽温度适应性：在-40℃～+85℃工作温度范围内，实现光学无热化；2)结构轻巧、透过率高、成本低廉：仅使用两片镜片，光学系统总长为21.5mm，镜片仅重7.8g，且部分镜片可采用模压方式加工，进一步降低加工成本；3)高分辨率：现有长波红外镜头分辨率一般为30lp/mm 以下，该镜头分辨率可达50lp/mm，成像分辨率高，成像质量更好。

附图说明