一種用於紅外相機的定焦鏡頭的製作方法
2023-09-18 20:22:25
一種用於紅外相機的定焦鏡頭的製作方法
【專利摘要】本發明涉及紅外相機【技術領域】，公開了一種用於紅外相機的定焦鏡頭，包括依次設於同一光軸上的第一單正非球面透鏡、第二單負球面透鏡、第三單正非球面透鏡和第四單正球面透鏡，以及設於第二單負球面透鏡和第三單正非球面透鏡之間的光闌，所述第一單正非球面透鏡和第三單正非球面透鏡均採用十階正非球面透鏡，第一單正非球面透鏡、第二單負球面透鏡、第三單正非球面透鏡和第四單正球面透鏡均採用鍺材料。本發明中的第一單正非球面透鏡和第三單正非球面透鏡採用十階的非球面參數設計，並且第一單正非球面透鏡、第二單負球面透鏡、第三單正非球面透鏡和第四單正球面透鏡全部使用鍺材料，不僅結構簡單，製作方便，而且提高了成像效果，降低了加工難度。
【專利說明】-種用於紅外相機的定焦鏡頭
【技術領域】
[0001] 本發明涉及紅外相機【技術領域】，更具體的說，特別涉及一種用於紅外相機的定焦 鏡頭。
【背景技術】
[0002] 在醫療、工業、紅外監控和消防等領域，經常利用紅外相機對IOOOOnm左右波長的 遠紅外線進行成像。作為以往的用於紅外相機的定焦鏡頭，大多採用製冷型紅外探測器，但 隨著非製冷紅外探測器的廣泛使用，有必要設計一種小F值、大相對孔徑的用於紅外相機 的定焦鏡頭。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於提供一種結構簡單、製作方便、成像效果好、製作成本低，能夠 通過紅外線形成清晰的成像來適當的使用於紅外熱成像儀、監視照相機的外部聚焦式單焦 點的用於紅外相機的定焦鏡頭，該定焦鏡頭適用于波長範圍8000nm?HOOOnm的紅外線。
[0004] 本發明為了解決以上提出的問題，該系統採用四片式近似對稱結構，並在中間設 置光闌，鏡片均為彎月透鏡並加入非球面，材料均採用高折射率的鍺材料。鏡片採用彎月透 鏡並形成對稱結構可以有效的減少系統的像差，提高成像質量；光闌位置也可以有效的減 少系統像差，降低畸變，進一步提高成像質量；加入非球面可以在減少系統像差的同時有效 的縮短系統長度，降低成本；材料方面採用高折射率的鍺材料，簡化系統的同時更容易實現 小F值、大相對孔徑的要求。
[0005] 本發明解決上述問題採用的技術方案為：一種用於紅外相機的定焦鏡頭，包括依 次設於同一光軸上的第一單正非球面透鏡、第二單負球面透鏡、第三單正非球面透鏡和第 四單正球面透鏡，以及設於第二單負球面透鏡和第三單正非球面透鏡之間的光闌，所述第 一單正非球面透鏡和第三單正非球面透鏡均採用十階正非球面透鏡，並且所述第一單正非 球面透鏡、第二單負球面透鏡、第三單正非球面透鏡和第四單正球面透鏡均採用鍺材料。
[0006] 根據本發明的一優選實施例：所述第一單正非球面透鏡設有第一鏡面和第二鏡 面，所述第二單負球面透鏡設有第三鏡面和第四鏡面，所述第三單正非球面透鏡設有第五 鏡面和第六鏡面，所述第四單正球面透鏡設有第七鏡面和第八鏡面，所述第一鏡面和第二 鏡面為第一單正非球面透鏡的物端面和成像端面，所述第三鏡面和第四鏡面為第二單負球 面透鏡的物端面和成像端面，所述第五鏡面和第六鏡面為第三單正非球面透鏡的物端面和 成像端面，所述第七鏡面和第八鏡面為第四單正球面透鏡的物端面和成像端面，所述第一 鏡面和第六鏡面採用十階係數的非球面參數設計，並採用雙次項的非球面係數。
[0007] 根據本發明的一優選實施例：所述定焦鏡頭滿足條件：F/N0. =0. 85, f=17mm ; 其中，F/N0.為鏡頭的光圈數，f為鏡頭的有效焦距。
[0008] 根據本發明的一優選實施例：所述第一單正非球面透鏡的第一鏡面和第三單正非 球面透鏡的第六鏡面均為高階非球面係數。
[0009] 根據本發明的一優選實施例：所述第一單正非球面透鏡和第三單正非球面透鏡的 非球面係數滿足方程：
【權利要求】
1. 一種用於紅外相機的定焦鏡頭，其特徵在於：包括依次設於同一光軸上的第一單 正非球面透鏡（1)、第二單負球面透鏡（2)、第三單正非球面透鏡（3)和第四單正球面透鏡 (4)，以及設於第二單負球面透鏡（2)和第三單正非球面透鏡（3)之間的光闌（A)，所述第一 單正非球面透鏡（1)和第三單正非球面透鏡（3)均採用十階正非球面透鏡，並且所述第一 單正非球面透鏡（1)、第二單負球面透鏡（2)、第三單正非球面透鏡（3)和第四單正球面透 鏡（4)均採用鍺材料。
2. 根據權利要求1所述的用於紅外相機的定焦鏡頭，其特徵在於：所述第一單正非球 面透鏡（1)設有第一鏡面（rl)和第二鏡面（r2)，所述第二單負球面透鏡（2)設有第三鏡面 (r3)和第四鏡面（r4)，所述第三單正非球面透鏡（3)設有第五鏡面（r5)和第六鏡面（r6)， 所述第四單正球面透鏡（4)設有第七鏡面（r7)和第八鏡面（r8)，所述第一鏡面（rl)和第 二鏡面（r2)為第一單正非球面透鏡（1)的物端面和成像端面，所述第三鏡面（r3)和第四鏡 面（r4)為第二單負球面透鏡（2)的物端面和成像端面，所述第五鏡面（r5)和第六鏡面（r6) 為第三單正非球面透鏡（3)的物端面和成像端面，所述第七鏡面（r7)和第八鏡面（r8)為第 四單正球面透鏡（4)的物端面和成像端面，所述第一鏡面（rl)和第六鏡面（r6)採用十階系 數的非球面參數設計，並採用雙次項的非球面係數。
3.根據權利要求1所述的用於紅外相機的定焦鏡頭，其特徵在於：所述定焦鏡頭滿足 條件：F/NO. =0· 85,f=1 7mm; 其中，F/NO.為鏡頭的光圈數，f為鏡頭的有效焦距。
4.根據權利要求2所述的用於紅外相機的定焦鏡頭，其特徵在於：所述第一單正非球 面透鏡（1)的第一鏡面（rl)和第三單正非球面透鏡（3)的第六鏡面（r6)均為高階非球面 係數。
5.根據權利要求1所述的用於紅外相機的定焦鏡頭，其特徵在於：所述第一單正非球 面透鏡（1)和第三單正非球面透鏡（3)的非球面係數滿足方程：
其中，為非球面的sag值，Y為透鏡面到光軸間的距離，C為曲率，k為圓錐系 數。
6. 根據權利要求1所述的用於紅外相機的定焦鏡頭，其特徵在於：所述第一單正非球 面透鏡（1)、第二單負球面透鏡（2)、第三單正非球面透鏡（3)和第四單正球面透鏡（4)的材 料折射率為4. 0043。
【文檔編號】G02B13/18GK104459958SQ201410830596
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月27日 優先權日:2014年12月27日
【發明者】賀榮廣, 黃湘桂 申請人:湖南長步道光學科技有限公司