【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外光学成像领域，主要涉及一种中波红外大视场镜头。
技术介绍
1、红外光学镜头是一种被动型探测光学系统，尤其是在夜间相较于可见光镜头具有明显的优势。红外光学镜头能够探测并跟踪自发辐射红外线的物体和目标，可以实现目标定位、预警探测、森林防火等功能，在军用和民用领域都有重要的应用。
2、目前红外大视场镜头多采用折返式结构，但这种结构的体积大、成本高、装配困难。这些特点给实际生产和应用带来了不许不便，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决红外大视场镜头体积大、成本高、装配困难的问题，本专利技术提供了一种实现了100％冷光阑效率的折射式中波红外镜头，仅用4片较小口径透镜，透镜材料均选用常见红外材料si和ge。该镜头的装配要求低且成像清晰。
2、为实现上述专利技术的目的，本专利技术采取如下技术方案：
3、一种中波红外大视场镜头，包括:镜筒以及安装在镜筒内的透镜组，所述透镜组由在同一光轴上的四个透镜顺次排列组成，所述透镜组沿光轴方向从物方到像方依次为1号透镜、2号透镜、3号透镜和4号透镜，其中：
4、所述1号透镜为弯向物方的正光焦度si弯月透镜；
5、所述2号透镜为弯向物方的负光焦度ge弯月透镜；
6、所述3号透镜为弯向物方的正光焦度si弯月透镜；
7、所述4号透镜为弯向像方的正光焦度ge弯月透镜。
8、所述1号透镜的厚度为5.5mm，其前表面为球面，曲率半径r为-293.
9、所述2号透镜的厚度为5.5mm，其前表面为球面，曲率半径r为-29.66；后表面为球面，曲率半径r为-64.51。
10、所述3号透镜的厚度为3.5mm，其前表面为球面，曲率半径r为-33.23；后表面为偶次非球面，所述偶次非球面参数为：曲率半径r的倒数c＝-1/28.24、圆锥系数k＝-0.831、a2＝-6.78e-7、a3＝-7.28e-9；
11、同时，偶次非球面镜面满足：
12、
13、其中，x为透镜表面在高度为r的位置处，距离透镜顶点的距离矢量高度，a1、a2、a3、a4均为高阶非球面系数。
14、所述4号透镜的厚度为3.52mm，其前表面为偶次非球面，所述偶次非球面参数为：曲率半径r的倒数c＝1/52.23、圆锥系数k＝0.117、a2＝2.68e-6、a3＝-5.13e-9；后表面为球面，曲率半径r为81.1。
15、所述镜头的焦距为22.95mm。
16、所述1号透镜后表面到2号透镜前表面的距离为3mm；所述2号透镜后表面到3号透镜前表面的距离为20mm；所述3号透镜后表面到4号透镜前表面的距离为6.8mm。
17、所述镜头的视场角大于28°。
18、本专利技术的优点和有益效果是：
19、1.本专利技术中波红外大视场镜头通过由常见红外材料si和ge制成的1号正光焦度透镜、2号负光焦度透镜、3号正光焦度透镜、4号正光焦度透镜组成小尺寸的折射结构，很好地校正了像差，达到了高成像质量的要求，并且具有装配要求低的特点；
20、2.本专利技术中波红外大视场镜头适用于分辨率640×512，像元尺寸15μm×15μm的中波红外热像仪，采用一次成像的结构，通过控制出瞳位置与制冷型探测器的冷光阑相匹配，实现100％冷光阑效率。
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1.一种中波红外大视场镜头，其特征在于，包括:镜筒以及安装在镜筒内的透镜组，所述透镜组由在同一光轴上的四个透镜顺次排列组成，所述透镜组沿光轴方向从物方到像方依次为1号透镜、2号透镜、3号透镜和4号透镜，其中：
2.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述1号透镜的厚度为5.5mm，其前表面为球面，曲率半径r为-293.31；后表面为球面，曲率半径r为-73.68。
3.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述2号透镜的厚度为5.5mm，其前表面为球面，曲率半径r为-29.66；后表面为球面，曲率半径r为-64.51。
4.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述3号透镜的厚度为3.5mm，其前表面为球面，曲率半径r为-33.23；后表面为偶次非球面，所述偶次非球面参数为：曲率半径r的倒数c＝-1/28.24、圆锥系数K＝-0.831、A2＝-6.78e-7、A3＝-7.28e-9；
5.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述4号透镜的厚度为3.52mm
6.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述镜头的焦距为22.95mm。
7.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述1号透镜后表面到2号透镜前表面的距离为3mm；所述2号透镜后表面到3号透镜前表面的距离为20mm；所述3号透镜后表面到4号透镜前表面的距离为6.8mm。
8.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述镜头的视场角大于28°。
...【技术特征摘要】
1.一种中波红外大视场镜头，其特征在于，包括:镜筒以及安装在镜筒内的透镜组，所述透镜组由在同一光轴上的四个透镜顺次排列组成，所述透镜组沿光轴方向从物方到像方依次为1号透镜、2号透镜、3号透镜和4号透镜，其中：
2.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述1号透镜的厚度为5.5mm，其前表面为球面，曲率半径r为-293.31；后表面为球面，曲率半径r为-73.68。
3.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述2号透镜的厚度为5.5mm，其前表面为球面，曲率半径r为-29.66；后表面为球面，曲率半径r为-64.51。
4.根据权利要求1所述的一种中波红外大视场镜头，其特征在于，所述3号透镜的厚度为3.5mm，其前表面为球面，曲率半径r为-33.23；后表面为偶次非球面，所述偶次非球面参数为：曲率半径r的倒数c＝-1/28.2...
【专利技术属性】
技术研发人员：史泽林，罗海波，常铮，祝东远，张然，董刚，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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