【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学，具体涉及光学仪器制造。
技术介绍
1、非制冷红外镜头具有成本低，结构简单等优点，无论在军事还是在民用领域其市场需求量日益增多。非制冷红外镜头的f/#一般小于1.4，才能获得基本清晰的图像，增大f/#会导致非制冷红外镜头的敏感度降低及光通量减少。因此f/#越低，相对孔径越大，其成像质量越好。由于光学材料和镜筒材料的热效应，不同环境温度下光学元件的折射率、曲率半径和厚度、零件间隔等都会发生变化，打破了系统原有的像差平衡，降低光学系统的成像性能，因此需要在红外系统设计中引入无热化设计，使其在比较宽的温度范围内仍然保持成像清晰。
2、常用的无热化设计方法有三种：机电主动式、机械被动式和光学被动式。常用的无热化设计方法有三种：机电主动式、机械被动式和光学被动式。其中机电主动式和机电被动式方法无法校正像差失衡，结构复杂，对加工和装调的要求高，不适合轻型化设计。
技术实现思路
1、为了解决现有的长波红外无热化光学系统结构复杂且成像质量低的问题，本专利技术提供一种长波红外无热化光学系统。
2、所述系统包括沿入射光线的传播方向依次设置于同一光轴的保护罩、第一镜片、第二镜片、第三镜片、探测器窗口和像面；所述保护罩为硫化锌负透镜，所述第一镜片为弯月正透镜，所述第二镜片为弯月正透镜，所述第三镜片为弯月负透镜，所述探测器窗口为锗平板玻璃，所述像面为非制冷探测器焦平面。
3、进一步，所述保护罩前后表面的曲率半径分别为40mm和37～38mm，厚度为2mm
4、进一步，所述第一镜片的前表面为球面，后表面为衍射非球面；所述第一镜片前后表面的曲率半径分别为30.04mm～32.86mm和40.41mm～42.18mm，厚度为5mm～5.2mm；所述第一镜片的后表面与第二镜片的前表面的空气间隔为24mm～26mm。
5、进一步，所述第二镜片的前后表面均为球面；所述第二镜片的前后表面的曲率半径分别为18.15mm～20.87mm和18.09mm～20.89mm，厚度为3mm～4mm，所述的第二镜片的后表面与第三镜片的前表面的空气间隔为6mm～7mm。
6、进一步，所述第三镜片的前表面为球面，后表面为偶次非球面；所述第三镜片的前后表面的曲率半径分别为-54.46mm～-52.14mm和-65.22mm～-62.48mm,厚度为2mm～3mm；所述的第三镜片的后表面与探测器窗口的前表面的空气间隔为5mm～6mm。
7、进一步，所述探测器窗口厚度为0.6mm～1mm；所述探测器窗口的后表面与像面的前表面的空气间隔为1.3mm～1.8mm。
8、本专利技术所述结构的有益效果为：
9、提供了一种不需调焦即可满足-40℃～+60℃环境条件下清晰成像的长波红外无热化光学系统，该系统具备结构简单成本低、光通量高、成像质量好、系统可靠性高的优点。现有技术虽然也有在-40℃～+60℃环境条件下不需调焦即可成像的长波红外无热化光学系统，但其只能保证f/#相对较大，无法同时保证相对孔径相对也较大，本专利技术所述结构可以同时拥有较小的f/#和较大的相对孔径，提供清晰成像的大孔径长波红外无热化光学系统。
10、本专利技术所述系统可以应用在红外夜视、单兵武器等军事领域，安防、车载等民用领域。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种长波红外无热化光学系统，其特征在于，所述系统包括沿入射光线的传播方向依次设置于同一光轴的保护罩(1)、第一镜片(2)、第二镜片(3)、第三镜片(4)、探测器窗口(5)和像面(6)；所述保护罩(1)为硫化锌负透镜，所述第一镜片(2)为弯月正透镜，所述第二镜片(3)为弯月正透镜，所述第三镜片(4)为弯月负透镜，所述探测器窗口(5)为锗平板玻璃，所述像面(6)为非制冷探测器焦平面。
2.根据权利要求1所述的长波红外无热化光学系统，其特征在于，所述保护罩(1)前后表面的曲率半径分别为40mm和37～38mm，厚度为2mm～3mm，保护罩(1)的后表面与第一镜片(2)的前表面的空气间隔为2mm～4mm。
3.根据权利要求1所述的长波红外无热化光学系统，其特征在于，所述第一镜片(2)的前表面为球面，后表面为衍射非球面；所述第一镜片(2)前后表面的曲率半径分别为30.04mm～32.86mm和40.41mm～42.18mm，厚度为5mm～5.2mm；所述第一镜片(2)的后表面与第二镜片(3)的前表面的空气间隔为24mm～26mm。
4.根据权利要求1
5.根据权利要求1所述的长波红外无热化光学系统，其特征在于，所述第三镜片(4)的前表面为球面，后表面为偶次非球面；所述第三镜片(4)的前后表面的曲率半径分别为-54.46mm～-52.14mm和-65.22mm～-62.48mm,厚度为2mm～3mm；所述的第三镜片(4)的后表面与探测器窗口(5)的前表面的空气间隔为5mm～6mm。
6.根据权利要求1所述的长波红外无热化光学系统，其特征在于，所述探测器窗口(5)厚度为0.6mm～1mm；所述探测器窗口(5)的后表面与像面(6)的前表面的空气间隔为1.3mm～1.8mm。
...【技术特征摘要】
1.一种长波红外无热化光学系统，其特征在于，所述系统包括沿入射光线的传播方向依次设置于同一光轴的保护罩(1)、第一镜片(2)、第二镜片(3)、第三镜片(4)、探测器窗口(5)和像面(6)；所述保护罩(1)为硫化锌负透镜，所述第一镜片(2)为弯月正透镜，所述第二镜片(3)为弯月正透镜，所述第三镜片(4)为弯月负透镜，所述探测器窗口(5)为锗平板玻璃，所述像面(6)为非制冷探测器焦平面。
2.根据权利要求1所述的长波红外无热化光学系统，其特征在于，所述保护罩(1)前后表面的曲率半径分别为40mm和37～38mm，厚度为2mm～3mm，保护罩(1)的后表面与第一镜片(2)的前表面的空气间隔为2mm～4mm。
3.根据权利要求1所述的长波红外无热化光学系统，其特征在于，所述第一镜片(2)的前表面为球面，后表面为衍射非球面；所述第一镜片(2)前后表面的曲率半径分别为30.04mm～32.86mm和40.41mm～42.18mm，厚度为5mm～5.2mm；所述第一镜片(2)的后表面与第二镜片(...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵阳，柏旭光，洪永丰，
申请(专利权)人：长春通视光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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