一种长波红外物镜制造技术

一种长波红外物镜，包括透镜组，其特征在于：所述透镜组包括自物方至像方同轴依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜；所述第一透镜为负透镜，所述第二透镜、第三透镜为正透镜组，负透镜与正透镜组之间相隔一定的距离；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜凸面为偶次非球面并且朝向物方，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜凹面朝向像方。该设计继承了反远距结构的优点：结构简单，体积小，质量轻，像面照度均匀，同时又具有超大视场，这些特点使其具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种长波红外物镜
本设计涉及长波红外物镜，属于光学
。
技术介绍
非制冷红外焦平面阵列探测器能在室温下良好地工作，并且具有质量轻、体积小、 寿命长、成本低、功耗小、启动快及稳定性好等优点，满足了民用红外系统和部分军事红外 系统对长波红外探测器的迫切需要，获得了广泛应用。但与制冷型红外探测器相比较，非制 冷红外探测器的灵敏度明显不高，因而要求光学系统的相对孔径为1左右（尽可能大于1) 来弥补这一不足。随着扫描技术的发展，电子扫描将完全替代传统的机械扫描实现凝视成 像。获取大场景的红外图像要求红外光学系统具有很大的视场。 反射式和折反式结构不适于大视场短焦距光学系统，这是因为：焦距太短，满足 不了反射式和折反式结构中反射元件对空间的要求，而且随着视场的增大，中心遮拦比也 会随之增大，导致系统的辐射能量利用率降低。
技术实现思路
针对上述要求，本设计采用了可实现超广角的反远距结构。该结构由2个镜组组 成，靠近物方的前组为负透镜组，后组为正透镜组，两者相隔一定的距离。这种结构使像方 主面向系统的后面移动，从而获得较大的后工作距。正负透镜组的间隔越大，像方主面向后 移动的距离就越大，镜头的后工作距也会越长，满足超大视场的需求。 为实现上述目的，本设计是通过以下技术手段来实现的： 一种长波红外物镜，包括透镜组，其特征在于：所述透镜组包括自物方至像方同轴依次 排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜；所述第一透镜为负透镜，所述第二透镜、第三透镜为 正透镜组，负透镜与正透镜组之间相隔一定的距离；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜凸 面为偶此非球面并且朝向物方，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜凹面朝向像方。 优选的： 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：在第二透镜凸面上还设有光阑。 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：所述透镜组的工作波段为8 - 12μπι，有 效焦距为6mm，相对孔径为1:0. 8。 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：所述透镜组为锗镜。 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：所述透镜组的后工作距离为15mm。 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：所述透镜组总长为86. 13mm。 本专利技术的有益效果是：该设计继承了反远距结构的优点：结构简单，体积小，质量 轻，像面照度均匀，同时又具有超大视场，这些特点使其具有广阔的应用前景。 【附图说明】 图1为透镜组组成结构示意图。 附图标号的含义如下：1第一透镜，2第二透镜，3第三透镜，1-1第一透镜凸面，1-2 第一透镜凹面，2-1第二透镜凸面，2-2第二透镜凹面，3-1第三透镜凸面，3-2第三透镜凹 面。 【具体实施方式】 下面将结合说明书附图，对设计作进一步的说明。 如图1所示，一种长波红外物镜，包括透镜组，其特征在于：所述透镜组包括自物 方至像方同轴依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3 ;所述第一透镜1为负透镜， 所述第二透镜2、第三透镜3为正透镜组，负透镜与正透镜组之间相隔一定的距离；所述第 一透镜1、第二透镜2、第三透镜3凸面1-1、2-1、3-1为偶次非球面并且朝向物方，所述第一 透镜、第二透镜、第三透镜凹面1 -2、2-2、3-2朝向像方。 优选的： 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：在第二透镜2凸面2-2上还设有光阑。 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：所述透镜组的工作波段为8 - 12μπι，有 效焦距为6mm，相对孔径为1:0. 8。 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：所述透镜组为锗镜。 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：所述透镜组的后工作距离为15_。 所述的一种长波红外物镜，其特征在于：所述透镜组总长为86. 13mm。 本设计采用了可实现超广角的反远距结构。该结构由2个镜组组成，靠近物方的 前组为负透镜组，后组为正透镜组，两者相隔一定的距离。这种结构使像方主面向系统的 后面移动，从而获得较大的后工作距。正负透镜组的间隔越大，像方主面向后移动的距离就 越大，镜头的后工作距也会越长，满足超大视场的需求。 反远距型结构的光阑一般设置在后镜组上，使得通过后镜组的光线倾角变小，使 其承担较小的视场，而相应的前镜组将会承担较大的视场。但是，轴上点光束通过前镜组后 变成发散光束，入射到后镜组的光线高度增大，后镜组所负担的孔径变大。反远距镜头具 有短焦距、大视场、长后工作距和像方视场角小于物方视场角的特征，有利于像面照度的分 布。 系统由3片锗镜组成，采用反远距结构，第一片透镜为负透镜组，后2片透镜为正 透镜组。透镜凸面为偶次非球面。光阑放在第三面上，第三面为非球面，可以校正与孔径有 关的球差。第一和第六面的非球面一个远离光阑，一个接近像面，用来校正除场曲以外的轴 外像差，如彗差，像散。 随着非球面加工工艺和光学检测水平的进步，非球面越来越多地用于各种光学系 统中。非球面不仅可用于成像质量不高的光学系统中，而且在照相机，广角、大孔径、变焦距 物镜中都有应用。非球面的使用使得光学系统结构更为简单，透镜厚度变薄，使大相对孔径 成为可能，或者用非球面来控制某一高级像差来提高系统的成像质量。为了改善系统成像 质量并简化系统结构，本设计使用了 3个偶次非球面。 设计实验结果表明：在空间频率为20 lp/mm处的MTF值大于0. 7,接近于衍射极 限。该系统结构简单，视场非常大，成像质量较好，在军事和民用领域中有广阔的应用前景。 以上显示和描述了本设计的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原 理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本设计还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本设计范围内。本设计要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界 定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长波红外物镜，包括透镜组，其特征在于：所述透镜组包括自物方至像方同轴依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜；所述第一透镜为负透镜，所述第二透镜、第三透镜为正透镜组，负透镜与正透镜组之间相隔一定的距离；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜凸面为偶次非球面并且朝向物方，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜凹面朝向像方。

【技术特征摘要】
1. 一种长波红外物镜，包括透镜组，其特征在于：所述透镜组包括自物方至像方同轴 依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜；所述第一透镜为负透镜，所述第二透镜、第三透 镜为正透镜组，负透镜与正透镜组之间相隔一定的距离；所述第一透镜、第二透镜、第三透 镜凸面为偶次非球面并且朝向物方，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜凹面朝向像方。2. 如权利要求1所述的一种长波红外物镜，其特征在于：在第二透镜凸面上还...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏冰，
申请(专利权)人：江苏卡罗卡国际动漫城有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32