一种带倍镜的大靶面无热化红外镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种带倍镜的大靶面无热化红外镜头，由基础成像镜和两个不同倍率的倍镜组成，两个不同倍率的倍镜分别是2×

【技术实现步骤摘要】
一种带倍镜的大靶面无热化红外镜头


[0001]本专利技术涉及一种带倍镜的大靶面无热化红外镜头，属于长波红外镜头

。

技术介绍

[0002]随着科学技术发展，非制冷探测器技术日益成熟，由于红外镜头具有抗干扰性能好，晚间作用距离远，可全天候工作等优点，红外镜头的应用也越来越广泛
。
逐渐发展起来的红外测温技术是一种非接触式测温方法，具有无损伤
、
快速实时
、
远距离测量等优点，在建筑
、
防火监视及冶金等领域得到广泛应用
。
而在光学基础成像镜前面增加一个倍镜，可以满足不同距离
、
不同范围的温度监测需求
。CN114545608A
公布了一种带增倍镜的大靶面红外镜头，能在常温时实现不同距离
、
不同范围的温度监测，但适用的温度变化范围小，大大缩小了应用范围
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种带倍镜的大靶面无热化红外镜头，通过镜头光学系统结构的设计，实现了
‑
40
°
～
+80
°
的温度变化范围，适用于防火监视
、
冶金等温度变化范围较大的场合
。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0005]一种带倍镜的大靶面无热化红外镜头，由基础成像镜和两个不同倍率的倍镜组成，两个不同倍率的倍镜分别是2×
长焦倍镜和
0.5
×
短焦倍镜；
[0006]基础成像镜为基础无热化成像镜；2×
长焦倍镜包括从物面至像面依次设置的负屈光率的凸凹透镜
M1、
正屈光率的凸凹透镜
M2、
正屈光率的凸凹透镜
M3、
正屈光率的凹凸透镜
M4、
负屈光率的凹凸透镜
M5
和正屈光率的凸凸透镜
M6
；
[0007]带倍镜的大靶面无热化红外镜头的温度变化范围为
‑
40
°
～
+80
°
。
[0008]上述通过增加或者更换不同倍率的倍镜以实现不同焦距的切换
。
[0009]上述基础无热化成像镜的焦距
f
’
为
25mm
，系统
F
数等于1，对角线成像面
14mm
，水平视场角达
25
°
，工作波段为
8um
～
12um
，温度变化范围
‑
40
°
～
+80
°
，适用于
640*512
‑
17um
非制冷长波红外探测器
。
[0010]为了提高成像质量，同时兼顾较大的温度变化范围，基础无热化成像镜包括从物面至像面依次设置的正屈光率的凸凹透镜
L1、
负屈光率的凸凹透镜
L2
和正屈光率的凸凹透镜
L3
；其中，凸凹透镜
L1
的中心厚度为
3.8
±
0.2mm
，凸凹透镜
L1
与凸凹透镜
L2
之间的中心间隔为
2.7
±
0.2mm
；凸凹透镜
L2
的中心厚度为
4.1
±
0.2mm
，凸凹透镜
L2
与凸凹透镜
L3
之间的中心间隔为
10.8
±
0.2mm
；凸凹透镜
L3
的中心厚度为
6.0
±
0.2mm
；凸凹透镜
L1
所用材料为硫系玻璃，凸凹透镜
L2
和凸凹透镜
L3
所用材料为锗
。
此光学结构的保护窗位于
L3
镜片及
IMA
成像面之间
。
[0011]从物面至像面，凸凹透镜
L1
的两面依次为物侧面
S1
和像侧面
S2
，凸凹透镜
L2
的两面依次为物侧面
S3
和像侧面
S4
，凸凹透镜
L3
的两面依次为物侧面
S5
和像侧面
S6
；为了确保
在较大的温度范围内的成像效果，物侧面
S1
的曲率半径为
10<R<30
，像侧面
S2
的曲率半径为
20<R<50
；物侧面
S3
的曲率半径为
10<R<40
，像侧面
S4
的曲率半径为
10<R<30
；物侧面
S5
的曲率半径为
40<R<80
，像侧面
S6
的曲率半径为
300<R<800
；像侧面
S2、
物侧面
S5
和像侧面
S6
均为非球面，物侧面
S3
为衍射面
。
[0012]进一步优选，物侧面
S1
的曲率半径为
19.8
±
0.2mm
，像侧面
S2
的曲率半径为
26.8
±
0.2mm
；物侧面
S3
的曲率半径为
20.3
±
0.2mm
，像侧面
S4
的曲率半径为
14.9
±
0.2mm
；物侧面
S5
的曲率半径为
58.6
±
0.2mm
，像侧面
S6
的曲率半径为
515.23
±
0.2mm。
[0013]上述所基础无热化成像镜加2×
长焦倍镜后，镜头系统光学结构的焦距
f
’
为
50mm
，系统
F
数等于1，对角线成像面
14mm
，水平视场角达
12.5
°
，工作波段为
8um
～
12um
，温度变化范围
‑
40
°
～
+80
°
。
[0014]为了更好地拓宽温度范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种带倍镜的大靶面无热化红外镜头，由基础成像镜和两个不同倍率的倍镜组成，两个不同倍率的倍镜分别是2×
长焦倍镜和
0.5
×
短焦倍镜；其特征在于：基础成像镜为基础无热化成像镜；2×
长焦倍镜包括从物面至像面依次设置的负屈光率的凸凹透镜
M1、
正屈光率的凸凹透镜
M2、
正屈光率的凸凹透镜
M3、
正屈光率的凹凸透镜
M4、
负屈光率的凹凸透镜
M5
和正屈光率的凸凸透镜
M6
；带倍镜的大靶面无热化红外镜头的温度变化范围为
‑
40
°
～
+80
°
。2.
根据权利要求1所述的带倍镜的大靶面无热化红外镜头，其特征在于：基础无热化成像镜的焦距
f
’
为
25mm
，水平视场角达
25
°
，温度变化范围
‑
40
°
～
+80
°
，适用于
640*512
‑
17um
非制冷长波红外探测器；基础无热化成像镜包括从物面至像面依次设置的正屈光率的凸凹透镜
L1、
负屈光率的凸凹透镜
L2
和正屈光率的凸凹透镜
L3
；其中，凸凹透镜
L1
的中心厚度为
3.8
±
0.2mm
，凸凹透镜
L1
与凸凹透镜
L2
之间的中心间隔为
2.7
±
0.2mm
；凸凹透镜
L2
的中心厚度为
4.1
±
0.2mm
，凸凹透镜
L2
与凸凹透镜
L3
之间的中心间隔为
10.8
±
0.2mm
；凸凹透镜
L3
的中心厚度为
6.0
±
0.2mm
；凸凹透镜
L1
所用材料为硫系玻璃，凸凹透镜
L2
和凸凹透镜
L3
所用材料为锗
。3.
根据权利要求2所述的带倍镜的大靶面无热化红外镜头，其特征在于：从物面至像面，凸凹透镜
L1
的两面依次为物侧面
S1
和像侧面
S2
，凸凹透镜
L2
的两面依次为物侧面
S3
和像侧面
S4
，凸凹透镜
L3
的两面依次为物侧面
S5
和像侧面
S6
；物侧面
S1
的曲率半径为
10<R<30
，像侧面
S2
的曲率半径为
20<R<50
；物侧面
S3
的曲率半径为
10<R<40
，像侧面
S4
的曲率半径为
10<R<30
；物侧面
S5
的曲率半径为
40<R<80
，像侧面
S6
的曲率半径为
300<R<800
；像侧面
S2、
物侧面
S5
和像侧面
S6
均为非球面，物侧面
S3
为衍射面
。4.
根据权利要求3所述的带倍镜的大靶面无热化红外镜头，其特征在于：物侧面
S1
的曲率半径为
19.8
±
0.2mm
，像侧面
S2
的曲率半径为
26.8
±
0.2mm
；物侧面
S3
的曲率半径为
20.3
±
0.2mm
，像侧面
S4
的曲率半径为
14.9
±
0.2mm
；物侧面
S5
的曲率半径为
58.6
±
0.2mm
，像侧面
S6
的曲率半径为
515.23
±
0.2mm。5.
根据权利要求1‑4任意一项所述的带倍镜的大靶面无热化红外镜头，其特征在于：基础无热化成像镜加2×
长焦倍镜后，镜头系统光学结构的焦距
f
’
为
50mm
，水平视场角达
12.5
°
，温度变化范围
‑
40
°
～
+80
°
；2×
长焦倍镜中，凸凹透镜
M1
的中心厚度为
6.0
±
0.2mm
，凸凹透镜
M1
与凸凹透镜
M2
之间的中心间隔为
2.0
±
0.2mm
；凸凹透镜
M2
的中心厚度为
8.0
±
0.2mm
，凸凹透镜
M2
与凸凹透镜
M3
之间的中心间隔为
42.9
±
0.2mm
；凸凹透镜
M3
的中心厚度为
3.0
±
0.2mm
，凸凹透镜
M3
与凹凸透镜
M4
之间的中心间隔为
19.9
±
0.2mm
；凹凸透镜
M4
的中心厚度为
5.5
±
0.2mm
，凹凸透镜
M4
与凹凸透镜
M5
之间的中心间隔为
4.9
±
0.2mm
；凹凸透镜
M5
的中心厚度为
4.0
±
0.2mm
，凹凸透镜
M5
与凸凸透镜
M6
之间的中心间隔为
15.8
±
0.2mm
；凸凸透镜
M6
的中心厚度为
5.0
±
0.2mm
；凸凹透镜
M1、
凸凹透镜
M3、
凹凸透镜
M4
和凸凸透镜
M6
所用材质为锗，凸凹透镜
M2
和凹凸透镜
M5
所用材质为硫系玻璃
。6.
根据权利要求1‑4任意一项所述的带倍镜的大靶面无热化红外镜头，其特征在于：从物面至像面，凸凹透镜
M1
的两面依次为物侧面
S
’1和像侧面
S
’2，凸凹透镜
M2
的两面依次为物侧面
S
’3和像侧面
S
’4，凸凹透镜
M3
的两面依次为物侧面
S
’5和像侧面...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪诗妍，刘旭东，吴玉堂，王国力，刘建芬，
申请(专利权)人：南京波长光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：