适配高清组件的长波红外镜头制造技术

该发明专利技术公开了一种适配高清组件的长波红外镜头，包括沿光轴从物方到像方依次布置的镜头组、探测器保护窗和探测器，所述镜头组包括第一透镜、孔径光阑、调焦镜组和第二透镜，所述调焦镜组包括至少一个调焦透镜，所述第一透镜、所述调焦透镜和所述第二透镜中至少一个表面为非球形面、至少一个表面为球面且至少一个表面为衍射面。根据本发明专利技术实施例的一种适配高清组件的长波红外镜头，能够有效校正像差，提高成像质量。高成像质量。高成像质量。

【技术实现步骤摘要】
适配高清组件的长波红外镜头


[0001]本专利技术涉及光学成像
，具体涉及一种适配高清组件的长波红外镜头。

技术介绍

[0002]目前主流的红外探测器阵列规模有：384
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288、640
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512、1024
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768等。随着红外探测技术的不断进步，红外探测器焦平面的阵列规模不断增大，同时像元尺寸也逐渐缩小。然而目前市面上的长波红外镜头光学系统大多都是针对小面阵探测器设计的，像高比较小，无法适配探测器阵列规模比较大的高清组件，如阵列规模为1280
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1024的红外探测器。像高小的长波红外镜头搭配大面阵的探测器使用则会造成探测器资源浪费，而且输出的图像会出现暗角及黑边现象。
[0003]为了达到比较优秀的成像质量，目前大多红外镜头采用较多球面透镜来校正像差，镜片数量过多会导致信号衰减增大，同时也进一步增加了镜头重量以及成本。另外，由于长波红外镜头的使用环境大多比较严苛，温度变化范围大，且红外透镜材料的折射率温度系数相比可见光材料要大得多，温度变化会使最佳像面发生偏移，从而导致图像模糊进而导致成像质量下降。
[0004]由此，有必要根据现有技术不足，开发一款适配高清组件的长波红外镜头，使其能适配大面阵红外探测器的同时能够在较宽的温度范围内保证良好的成像质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种适配高清组件的长波红外镜头，能够有效校正像差，提高成像质量。
[0006]根据本专利技术实施例的适配高清组件的长波红外镜头，包括沿光轴从物方到像方依次布置的镜头组、探测器保护窗和探测器，所述镜头组包括第一透镜、孔径光阑、调焦镜组和第二透镜，所述调焦镜组包括至少一个调焦透镜，所述第一透镜、所述调焦透镜和所述第二透镜中至少一个表面为非球形面、至少一个表面为球面且至少一个表面为衍射面。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述第一透镜、孔径光阑、调焦镜组和第二透镜沿光轴从物方到像方依次设置。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述第一透镜和所述至少一个调焦透镜中至少一个表面为球面且至少一个表面为非球面透镜，所述第二透镜的一个表面为衍射面。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述调焦镜组包括沿光轴从物方到像方依次设置的第一调焦透镜和第二调焦透镜。
[0010]可选地，所述孔径光阑紧贴设在第一调焦透镜朝向物方的面上。
[0011]可选地，所述第一透镜朝向物方的表面为非球面，所述第一镜朝向像方的表面为球面，所述第一调焦透镜朝向物方的表面为球面，所述第一调焦透镜朝向像方的表面为非球面，所述第二调焦透镜朝向物方的表面为球面，所述第二调焦透镜朝向像方的表面为非球面，所述第二透镜朝向物方的表面为球面，所述第二透镜朝向像方的表面为衍射面。
[0012]可选地，所述第二透镜的衍射面为基于偶次非球面基底的衍射面。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述调焦镜组沿光轴方向可移动，所述调焦镜组的光轴移动量ΔL1满足：
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8.5mm≤ΔL1≤0.9mm。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述镜头组相对所述探测器沿光轴方向可移动，所述镜头组的移动量ΔL2满足：
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4.8mm≤ΔL2≤0.8mm。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述探测器水平方向像素数大于等于1280，垂直方向像素数大于等于1024；所述探测器像元间距a满足：6μm≤a≤15μm。
[0016]由此，根据本专利技术实施例的适配高清组件通过不同透镜表面的球面、非球面和衍射面型的混合搭配设计，可以有效校正像差，提高了成像质量，同时有效减少了系统镜片数量、减小了系统的体积、降低了系统重量；合理的非球面面型以及衍射面的设计，有利于金刚石车床车削工艺加工，面型精度高，保证了成像质量。另外可采用整组调焦或者通过调焦镜组调焦的方式保证成像距离从0.2m到无穷远均能清晰成像，同时保证镜头在温度范围
‑
40℃～60℃内均能清晰成像。实现镜头F数等于1，焦距30mm，像圆直径25mm，满足了市场对能够适配1280
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1024高清探测器的长波红外镜头的需求。
附图说明
[0017]图1为根据本专利技术的一个实施例的适配高清组件的长波红外镜头的结构示意图；
[0018]图2为根据本专利技术一个实施例适配高清组件的长波红外镜头在20℃时的MTF曲线；
[0019]图3为根据本专利技术一个实施例适配高清组件的长波红外镜头在
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40℃时的MTF曲线；
[0020]图4为根据本专利技术一个实施例适配高清组件的长波红外镜头在60℃时的MTF曲线。
[0021]附图标记：
[0022]100：适配高清组件的长波红外镜头；
[0023]10：镜头组；
[0024]1：第一透镜；
[0025]2：调焦镜组，21：第一调焦透镜，22：第二调焦透镜；
[0026]3：第二透镜；
[0027]4：孔径光阑；
[0028]20：探测器保护窗，30：探测器；
[0029]S1：第一透镜朝向物方的面，S2：第一镜朝向像方的面，S3：第一调焦透镜朝向物方的面，S4：第一调焦透镜朝向像方的面，S5：第二调焦透镜朝向物方的面，S6：第二调焦透镜朝向像方的面，S7：第二透镜朝向物方的面，S8：第二透镜朝向像方的面。
具体实施方式
[0030]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术提出的一种适配高清组件的长波红外镜头100作进一步详细说明。
[0031]下面参见附图描述根据本专利技术实施例的适配高清组件的长波红外镜头100。
[0032]如图1所示，根据本专利技术实施例的适配高清组件的长波红外镜头100可以包括沿光轴从物方到像方依次布置的镜头组10、探测器保护窗20和探测器30，需要说明的是，物方指
的是光线入射方，像方指的是出射方，“沿光轴从物方到像方”即如图1中从前向后的方向。
[0033]镜头组10包括第一透镜1、孔径光阑4、调焦镜组2和第二透镜3，调焦镜组2包括至少一个调焦透镜，也就是说，调焦镜组2可以包括一个调焦透镜或者调焦镜组2可以包括多个调焦透镜，在如图1所示的示例中，调焦镜组2包括两个调焦透镜即第一调焦透镜21和第二调焦透镜22，所述第一调焦透镜21和第二调焦透镜22沿光轴从物方到像方的方向依次设置，即第一调焦透镜21设在第二调焦透镜22的前方。
[0034]可选地，调焦镜组2可设在第一透镜1和第二透镜3之间，可以理解的是，调焦镜组2也可不设在第一透镜1和第二透镜3之间，例如，调焦镜组2可设在第一透镜1的前方或第二透镜3的后方。调焦镜组2的调焦透镜的数量以及调焦镜组2的具体位置可根据实际需要设置。如图1所示，第一透镜1、孔径光阑4、调焦镜组2和第二透镜3沿光轴从物方到像方依次设置。
[0035]第一透镜1、调焦透镜和第二透镜3中至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适配高清组件的长波红外镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方到像方依次布置的镜头组、探测器保护窗和探测器，所述镜头组包括第一透镜、孔径光阑、调焦镜组和第二透镜，所述调焦镜组包括至少一个调焦透镜，所述第一透镜、所述调焦透镜和所述第二透镜中至少一个表面为非球形面、至少一个表面为球面且至少一个表面为衍射面。2.根据权利要求1所述的适配高清组件的长波红外镜头，其特征在于，所述第一透镜、孔径光阑、调焦镜组和第二透镜沿光轴从物方到像方依次设置。3.根据权利要求1所述的适配高清组件的长波红外镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述至少一个调焦透镜中至少一个表面为球面且至少一个表面为非球面透镜，所述第二透镜的一个表面为衍射面。4.根据权利要求1所述的适配高清组件的长波红外镜头，其特征在于，所述调焦镜组包括沿光轴从物方到像方依次设置的第一调焦透镜和第二调焦透镜。5.根据权利要求4所述的适配高清组件的长波红外镜头，其特征在于，所述孔径光阑紧贴设在第一调焦透镜朝向物方的面上。6.根据权利要求4所述的适配高清组件的长波红外镜头，其特征在于，所述第一透镜朝向物方的表面为非球面...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪英杰，陈腾飞，
申请(专利权)人：浙江大立科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：