製冷紅外雙視場光學鏡頭的製作方法
2023-09-15 13:41:45
專利名稱：製冷紅外雙視場光學鏡頭的製作方法
技術領域：
本發明屬於光學技術領域，特別涉及一種中波紅外雙視場光學鏡頭。
背景技術：
近年來，紅外熱成像等紅外探測技術在軍事、工業以及民用等領域有著廣泛應用。非製冷探測器雖然具有價格低、體積小、重量輕、功耗低等優點，但是其靈敏度低，而中波製冷探測器由於靈敏度高，其價格比同類型長波探測器具有更明顯的優勢，為了滿足對遠距離目標的搜索和跟蹤，中波製冷紅外雙視場光學系統在民用和軍用領域有著良好的應用前
旦
-5^ O 之前報導的中波紅外雙視場或連續變焦光學系統所使用的玻璃片數都在6片到11片左右，且多數採用二次成像方式，或者運用衍射技術。其缺點是玻璃數量多且加工難度大，增加了系統的成本和重量，降低了系統的透過率，從而使降低了系統的作用距離。
發明內容
為了克服現有技術的缺點，本發明提供一種製冷紅外雙視場光學鏡頭，適用於320X 256規格中波製冷探測器，儘可能提高探測作用距離及提高像質的基礎上，採用一次成像的方式，單片透鏡變焦，從而降低成本和系統體積，使結構簡單，運動負荷小。本發明解決其技術問題所採取的技術方案是從物方到像方依次包括具有正屈光度的前固定組、負屈光度的變倍組和負屈光度的後固定組，所述的前固定組由一片凸面朝向物側的彎月型矽透鏡構成，用於會聚收光；變倍組由一片雙凹型鍺透鏡構成，用於改變系統的焦距，增加變倍倍率，同時用於補償不同物距不同溫度下像面位移；後固定組由兩片凸面朝向物側的彎月型前、後鍺透鏡和一片雙凸型的矽透鏡構成，用於會聚收光；光學系統焦距為f，前固定組焦距為H，滿足O. 3 < fl/f < O. 4。本發明只有五片透鏡，口徑最大的矽透鏡，三個非球面設置在鍺透鏡上，結構較為簡單易於製作加工，可有效降低成本，第一片矽透鏡還用於密封，鏡頭可作整體氣密。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1為本發明短焦位置示意圖；圖2為本發明長焦位置示意圖；圖3為本發明短焦系統MTF曲線圖；圖4為本發明短焦系統軸向球差、場曲、畸變曲線圖；圖5為本發明短焦系統像面照度分布圖；圖6為本發明短焦系統像面照度仿真數據；圖7為本發明長焦系統MTF曲線圖；圖8為本發明長焦系統軸向球差、場曲、畸變曲線圖9為本發明長焦系統像面照度分布圖；圖10為本發明長焦系統像面照度仿真數據。
具體實施例方式如附圖所示，從物方到像方依次包括具有正屈光度的前固定組10、負屈光度的變倍組11和負屈光度的後固定組12，所述的前固定組10由一片凸面朝向物側的彎月型矽透鏡I構成，用於會聚收光；變倍組11由一片雙凹型鍺透鏡2構成，用於改變系統的焦距，增加變倍倍率，同時用於補償不同物距不同溫度下像面位移；後固定組12由兩片凸面朝向物側的彎月型前、後鍺透鏡3、5和一片雙凸型的矽透鏡4構成，用於會聚收光；光學系統焦距為f，前固定組焦距為H，滿足0. 3 < fl/f < 0. 4。從前固定組10的彎月型矽透鏡I的第一面SI到像面Image總長為200mm，總長與焦距之比為/.//￠= 0G7所述各透鏡的參數見表I。
權利要求
1.一種製冷紅外雙視場光學鏡頭，其特徵在於從物方到像方依次包括具有正屈光度的前固定組(10)、負屈光度的變倍組(11)和負屈光度的後固定組(12)，所述的前固定組(10)由一片凸面朝向物側的彎月型矽透鏡⑴構成，用於會聚收光；變倍組(11)由一片雙凹型鍺透鏡(2)構成，用於改變系統的焦距，增加變倍倍率，同時用於補償不同物距不同溫度下像面位移；後固定組(12)由兩片凸面朝向物側的彎月型前、後鍺透鏡(3、5)和一片雙凸型的矽透鏡(4)構成，用於會聚收光；光學系統焦距為f，前固定組焦距為fl，滿足0.3< fl/f < O. 4o
2.根據權利要求1所述的製冷紅外雙視場光學鏡頭，其特徵在於所述彎月型矽透鏡(I)、雙凹型鍺透鏡(2)、前、後鍺透鏡(3、5)和雙凸型的矽透鏡(4)的參數見表I。
全文摘要
本發明涉及一種製冷紅外雙視場光學鏡頭。從物方到像方依次包括具有正屈光度的前固定組、負屈光度的變倍組和負屈光度的後固定組，所述的前固定組由一片凸面朝向物側的彎月型矽透鏡構成，用於會聚收光；變倍組由一片雙凹型鍺透鏡構成，用於改變系統的焦距，增加變倍倍率，同時用於補償不同物距不同溫度下像面位移；後固定組由兩片凸面朝向物側的彎月型前、後鍺透鏡和一片雙凸型的矽透鏡構成，用於會聚收光。適用於320×256規格中波製冷探測器，儘可能提高探測作用距離及提高像質的基礎上，採用一次成像的方式，單片透鏡變焦，從而降低成本和系統體積，使結構簡單，運動負荷小。
文檔編號G02B15/17GK102998778SQ20121052405
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者周隆梅 申請人:河北漢光重工有限責任公司