[发明专利]一种红外成像光学系统

说明书

本发明公开了一种红外成像光学系统，在光轴上由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和滤光片；所述第一透镜和所述第二透镜中任意一片的材质为可过滤可见光材质；所述第二透镜的物侧表面为凹面，所述第三透镜的像侧表面为凸面；所述第二透镜的像侧表面的曲率半径为R22；所述第二透镜的焦距为f2；0<R22/f2<3。本发明实现红外成像以及深度感知功能，该红外光学成像装置具有成像质量较好，生产成本较低；成像清晰度更高；使红外成像更清晰，更少受到可见光干扰。

技术领域

本发明属于光学透镜领域，具体涉及到一种红外成像光学系统，用于手机及其他图像拍摄设备上。

背景技术

红外成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线，又称红外辐射。是指波长为0.78—1000微米的电磁波，其中波长为0.78—2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0—1000微米的部分称为热红外线。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。目前，在图像拍摄领域，夜间通过现有的摄像装置拍摄出的照片，即使开启夜间模式，拍摄出来的照片也不具备深度感知的特点。

发明内容

本发明公布了一种红外成像光学系统，其目的在于解决摄像设备无法拍摄出具有深度感知和成像清晰度不高的照片的问题。

本发明的技术方案如下：

一种红外成像光学系统，在光轴上由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和滤光片；所述第一透镜和所述第二透镜中任意一片的材质为可过滤可见光材质；所述第二透镜的物侧表面为凹面，所述第三透镜的像侧表面为凸面；所述第二透镜的像侧表面的曲率半径为R22；所述第二透镜的焦距为f2；0<R22/f2<3。

进一步地：所述第一透镜的焦距为f1,所述第四透镜的焦距为f4；所述四个透镜的总焦距为f,0.5<|f/f1|+|f/f4|<1.0。

进一步地，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R21，所述第四透镜的像侧面的曲率半径为R42,0<R42/R21<1.

进一步地：所述第四透镜的像侧面的曲率半径为R42,0<R41/R22<5。

进一步地：所述四个透镜的折射率之和Σnd≥6.58。

进一步地：所述四个透镜的入瞳直径(EPD)满足：f/EPD<1.41。

进一步地：所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R31,焦距为f3,-5＜R31/f3＜0。

进一步地：所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R22，所述四个透镜的光学总长为TTL,5<R22/TTL<15。

进一步地，在所述第一透镜上设置有光阑STO，以调节进光量。

进一步地：所述每相邻两透镜之间均相隔空气间隙；所述第四透镜和所述滤光片相隔空气间隙。

本发明的优点：本发明所公布的红外光学成像装置，通过在光路上依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜和滤光片，具备如下优点：(1)、在保证结构紧凑的情况下，即只需要四个透镜及滤光片，实现红外成像以及深度感知功能，该红外光学成像装置具有成像质量较好，生产成本较低。(2)、第二透镜的物侧表面为凹面，第三透镜的像侧表面为凸面，搭配更多高折射率镜片，进一步提升成像清晰度。(3)、第一透镜、第二透镜任意一片使用过滤可见光材质镜片，镜片本身就可以过滤大部分可见光，使红外成像更清晰，更少受到可见光干扰。

本发明所使用的光学成像装置，不但可以使用在手机上用于拍摄照片，还可以使用在其他娱乐设备，比如说电视机、游戏机以及电脑上。