[发明专利]一种超大相对孔径微光镜头

说明书

本发明公开了一种超大相对孔径微光镜头，所述镜头组本体由十组十一片的透镜组所构成，其中所述镜头组本体的光阑左侧共三片透镜，依次为第一双凸正透镜、平凸正透镜、第一双凹负透镜，光阑右侧共八片透镜，依次为第二双凹负透镜、第一弯月正透镜、第二双凸正透镜、第三双凸正透镜、第二弯月正透镜、胶合透镜、弯月负透镜，本发明的有益效果：本发明设置十组十一片的透镜组，具有超大F0.8的相对孔径，并满足高清2M像素的清晰成像，同时根据补偿平板玻璃消除传感器窗口玻璃厚度的影响，来提高微光系统的成像质量，解决了现有的光学系统镜头构造复杂，微光成像能力有限，性能难以提升，需要多种途径优化的问题。

技术领域：

本发明属于光学工程技术领域，特别涉及一种超大相对孔径微光镜头。

背景技术：

微光成像系统是指用于获取暗光环境，例如户外星光环境图像的光电系统，被广泛应用于夜晚重点区域的安防监控，夜间驾驶，高速成像等领域，是现代视觉成像系统的一个重要研究方向。

现有的微光成像系统大多数采用辅助照明的方式，或采用红外照明的方式，这种技术被广泛应用于安防领域，但这种技术需要外界照明，意味着需要更多的能源损耗，不适用于户外对电源消耗要求高的场合，此外，主动照明也会使得隐蔽性降低，容易被察觉防范。

无主动照明的微光成像系统一般采用光电的方式，采用优质的微光光学系统和高灵敏度的光电探测器。而普通的光电探测器受光电量子效率的影响，其光电探测能力有一定的限度，如想进一步提高微光成像能力，则提升光学系统的性能。

微光光学系统是实现暗光成像的一项关键内容，其中相对孔径是影响微光能力的一项重要指标，越大的相对孔径意味着从场景可以收集更多的光线，可以降低对环境光的亮度需求。目前市场的微光镜头相对孔径大多数为F1.2，高端的微光镜头相对孔径为F0.95，光学系统相对孔径越大，构造越复杂，需要更高的精密加工、精密制造，精密调试技术，设计的重要性越高。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种超大相对孔径微光镜头，解决了现有的设备所存在的缺点。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

一种超大相对孔径微光镜头，包括镜头组本体，所述镜头组本体由十组十一片的透镜组所构成，其中所述镜头组本体的光阑左侧共三片透镜，依次为第一双凸正透镜、平凸正透镜、第一双凹负透镜，光阑右侧共八片透镜，依次为第二双凹负透镜、第一弯月正透镜、第二双凸正透镜、第三双凸正透镜、第二弯月正透镜、胶合透镜、弯月负透镜，其中所述胶合透镜中负镜在前，正镜在后，且均所述胶合透镜采用弯月式结构。

作为优选，所述镜头组本体光阑右侧的八片透镜中，所述第二双凹负透镜采用了一片双凹特的种火石玻璃制作而成，所述第一弯月正透镜采用了一片高折射率镧火石玻璃制作而成，所述第二双凸正透镜采用了两片氟冕玻璃制作而成，所述第二弯月正透镜采用了一片氟冕玻璃制作而成，所述弯月负透镜采用了一片弯月式重火石玻璃制作而成，所述胶合透镜由一组重火石玻璃弯月负透镜和重冕玻璃弯月正透镜共同组合制作而成。

作为优选，所述镜头组本体的十一片镜头均为普通球面透镜，像面大小为12mm，系统焦距为36mm，视场±9.5°。

作为优选，所述镜头组本体中设有一块补偿平板玻璃，补偿平板玻璃厚度为2mm。

作为优选，所述镜头组本体整体为一种复杂高斯镜头的光学结构。

作为优选，所述镜头组本体中单个正透镜的焦距f和口径d之比为：1/2.8≤d/f≤1/1.8，且各正透镜均具有相似d/f；所述镜头组本体中负透镜的焦距f和口径d之比为1/1.8≤d/f≤1，且所述负透镜位于光阑两侧。

作为优选，所述胶合透镜具有较小的光焦度，焦距≥150mm。

作为优选，所述弯月式负透镜的相对孔径≤1/3，焦距为-75mm。