一种应用硫系玻璃的红外中继转像镜头制造技术

一种应用硫系玻璃的红外中继转像镜头，包括沿光轴从物方到像方相互间隔的第一粘合透镜和第二粘合透镜，其特征在于：所述第一粘合透镜由第一镜片和第二镜片粘合而成，所述第二粘合透镜由第三镜片和第四镜片粘合而成，所述第一镜片为正光焦度的弯月形镜片，第二镜片为负光焦度的弯月形镜片，第三镜片为负光焦度的弯月形镜片，第四镜片为正光焦度的弯月形镜片。本发明专利技术应用硫系玻璃长波红外中继转像镜头，具有较好的光学性能，实现了8～12μm波长范围内1：1中继转像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种镜头，特别是涉及一种应用硫系玻璃的长波红外中继转像镜头。
技术介绍
使用中继转像系统的目的是将一个位置的像转换到另一个位置上，中继转像镜头 用于扩展成像系统或翻转图像，适用于各种成像应用中，例如内窥镜、步枪瞄准、潜望镜系 统，以及显微镜和军用红外成像系统中等等。中继转像镜头使用阵列或成像透镜放置在目 镜后面，旨在延伸成像系统的长度，或在无法接近要查看的物体的情况下安装。 常规的红外镜头的材料包括锗、硫化锌、硒化锌等。这些材料一方面制备成本极 高，不利于民用市场的大规模推广，另一方面只能采用昂贵费时的单点金刚石车削技术加 工高品质成像所需要的球面或非球面镜头。此外，常规红外材料种类不多，折射率、折射率 温度系数、阿贝常数、热膨胀系数等关乎光学系统消色差、热差的光学参数选择也较为有 限。因此，也为红外成像系统的镜头设计带来了不少局限性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种应用硫系玻璃的长波红外中继转像镜头。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种应用硫系玻璃的红外中继转 像镜头，包括沿光轴从物方到像方相互间隔的第一粘合透镜和第二粘合透镜，其特征在于： 所述第一粘合透镜由第一镜片和第二镜片粘合而成，所述第二粘合透镜由第三镜片和第四 镜片粘合而成，所述第一镜片为正光焦度的弯月形镜片，第二镜片为负光焦度的弯月形镜 片，第三镜片为负光焦度的弯月形镜片，第四镜片为正光焦度的弯月形镜片。 所述第一镜片和第四镜片相对称，所述第二镜片和第三镜片相对称。 优选地，上述第一、第二、第三和第四镜片满足以下条件： 〇.8<^<〇.9,4< If12Zf1I <5, If11I < If12Uf11I = If22Uf12I = If21I, 4< If21/f2|> |&2|，其中匕412、匕和匕2分别为第一、第 二、第三和第四镜片的焦距，^和f2分别为第一粘合透镜和第二粘合透镜的焦距。 优选地，所述第一粘合透镜与第二粘合透镜之间设有光阑，所述光阑为第一粘合 透镜与第二粘合透镜之间的对称中心。 优选地，第一粘合透镜和第二粘合透镜均分别由锗材料和硫系玻璃材料粘合而 成。 优选地，该镜头的物距和像距均为170mm。 优选地，该镜头的物高和像高均为80mm。 作为本专利技术的可选实施例，所述第一镜片和第四镜片为锗材料，该第二镜片和第 三镜片为硫系玻璃材料；或者所述第二镜片和第三镜片为锗材料，该第一镜片和第四镜片 为硫系玻璃材料。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于采用近年新出现的红外材料一一硫系玻璃替 代常规红外材料制备镜片，制备工艺较为经济方便，从而显著降低制作高成像品质红外镜 头的时间和经济成本，通过合理的组分优化，可以有针对性地设计制备具有特殊折射率、折 射率温度系数等光学参数的硫系玻璃，有效地拓展了红外光学成像系统的设计自由度。本 专利技术应用硫系玻璃长波红外中继转像镜头，具有较好的光学性能，实现了 8~12 μ m波长范 围内1 :1中继转像。【附图说明】 图1为本专利技术实施例的红外中继转像镜头的结构示意图。 图2是本专利技术实施例的红外中继转像镜头在中心视场时的MTF图。 图3是本专利技术实施例的红外中继转像镜头在像高28mm时的MTF图。 图4是本专利技术实施例的红外中继转像镜头在像高40mm时的MTF图。 图5是本专利技术实施例的红外中继转像镜头的色差曲线图。 图6a、6b、6c是本专利技术实施例的红外中继转像镜头在物高分别为0、56mm、80mm时 的点列图。【具体实施方式】 以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。 本专利技术实施例的长波红外中继转像镜头，如图1所示，包括相互间隔设置的第一 粘合透镜1、光阑3和第二粘合透镜2,沿光轴从物方到像方，第一粘合透镜1由第一镜片El 和第二镜片E2粘合而成，第二粘合透镜2由第三镜片E3和第四镜片E4粘合而成，第一镜 片El为正光焦度的弯月形镜片，第二镜片E2为负光焦度的弯月形镜片，第三镜片E3为负 光焦度的弯月形镜片，第四镜片E4为正光焦度的弯月形镜片。第一镜片El和第四镜片E4 为对称结构，第二镜片E2和第三镜片E3为对称结构，光阑3为系统对称中心，即第一粘合 透镜1和第二粘合透镜2的对称中心。 并且上述四片镜片的光学参数满足以下关系式： 0.8<f11/f1<0.9,4< If12Zf1I <5, |fn| < If12Uf11I = If22Uf12I = If21I, 4< If21/f2|> |&2|，其中匕412、匕和匕2分别为第一、第 二、第三和第四镜片的焦距，匕和f2分别为第一粘合透镜1和第二粘合透镜2的焦距。 其中第一镜片El和第四镜片E4为锗（Ge)材料，第二镜片E2和第三镜片E3 为硫系玻璃材料GASIR2,其中GASIR2为法国Umicore公司销售的硫系玻璃，其组分为 Ge2QSb15Se65，当然也可以采用其他硫系玻璃材料。材料也可互相替换，例如第一、四镜片为 硫系玻璃材料，第二、三镜片为Ge材料也可。 本专利技术的镜头采用不同外形的镜片组合以及利用合理光焦度分配实现1 :1长波 红外中继转像的功能，而且该镜头可对像高为80mm的物体1 :1等比转像。光学焦距为 120mm，调制传递函数接近衍射极限。各镜片的焦度关系合理限定在一定范围且系统简单， 硫系玻璃可利用模压技术减小镜片制备难度，并且可以使得各种光学像差达到平衡，实现 接近衍射极限的成像质量，使光学性能更加优异。通过选择具备特定阿贝常数、特定dn/dt 关系的硫系玻璃以及锗材料组合当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用硫系玻璃的红外中继转像镜头，包括沿光轴从物方到像方相互间隔的第一粘合透镜(1)和第二粘合透镜(2)，其特征在于：所述第一粘合透镜(1)由第一镜片(E1)和第二镜片(E2)粘合而成，所述第二粘合透镜(2)由第三镜片(E3)和第四镜片(E4)粘合而成，所述第一镜片(E1)为正光焦度的弯月形镜片，第二镜片(E2)为负光焦度的弯月形镜片，第三镜片(E3)为负光焦度的弯月形镜片，第四镜片(E4)为正光焦度的弯月形镜片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴越豪，姜波，王飞利，戴世勋，木锐，张兴迪，聂秋华，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33