[發明專利]一種應用硫系玻璃的紅外中繼轉像鏡頭

有效

• 申請號: 201510622276.8
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN105116520B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 吳越豪;姜波;王飛利;戴世勛;木銳;張興迪;聶秋華
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/14;G02B13/18;G02B1/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司33102
• 代理人: 張一平,徐芙姍

技術領域

本發明涉及一種鏡頭，特別是涉及一種應用硫系玻璃的長波紅外中繼轉像鏡頭。

背景技術

使用中繼轉像系統的目的是將一個位置的像轉換到另一個位置上，中繼轉像鏡頭用于擴展成像系統或翻轉圖像，適用于各種成像應用中，例如內窺鏡、步槍瞄準、潛望鏡系統，以及顯微鏡和軍用紅外成像系統中等等。中繼轉像鏡頭使用陣列或成像透鏡放置在目鏡后面，旨在延伸成像系統的長度，或在無法接近要查看的物體的情況下安裝。

常規的紅外鏡頭的材料包括鍺、硫化鋅、硒化鋅等。這些材料一方面制備成本極高，不利于民用市場的大規模推廣，另一方面只能采用昂貴費時的單點金剛石車削技術加工高品質成像所需要的球面或非球面鏡頭。此外，常規紅外材料種類不多，折射率、折射率溫度系數、阿貝常數、熱膨脹系數等關乎光學系統消色差、熱差的光學參數選擇也較為有限。因此，也為紅外成像系統的鏡頭設計帶來了不少局限性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種應用硫系玻璃的長波紅外中繼轉像鏡頭。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種應用硫系玻璃的紅外中繼轉像鏡頭，包括沿光軸從物方到像方相互間隔的第一粘合透鏡和第二粘合透鏡，其特征在于：所述第一粘合透鏡由第一鏡片和第二鏡片粘合而成，所述第二粘合透鏡由第三鏡片和第四鏡片粘合而成，所述第一鏡片為正光焦度的彎月形鏡片，第二鏡片為負光焦度的彎月形鏡片，第三鏡片為負光焦度的彎月形鏡片，第四鏡片為正光焦度的彎月形鏡片。

所述第一鏡片和第四鏡片相對稱，所述第二鏡片和第三鏡片相對稱。

優選地，上述第一、第二、第三和第四鏡片滿足以下條件：

0.8＜f_11/f₁＜0.9，4＜|f₁₂/f₁|＜5，|f₁₁|＜|f₁₂|，|f₁₁|＝|f₂₂|，|f₁₂|＝|f₂₁|，4＜|f₂₁/f₂|＜5，0.8＜f₂₂/f₁＜0.9，|f₂₁|＞|f₂₂|，其中f₁₁、f₁₂、f₂₁和f₂₂分別為第一、第二、第三和第四鏡片的焦距，f₁和f₂分別為第一粘合透鏡和第二粘合透鏡的焦距。

優選地，所述第一粘合透鏡與第二粘合透鏡之間設有光闌，所述光闌為第一粘合透鏡與第二粘合透鏡之間的對稱中心。

優選地，第一粘合透鏡和第二粘合透鏡均分別由鍺材料和硫系玻璃材料粘合而成。

優選地，該鏡頭的物距和像距均為170mm。

優選地，該鏡頭的物高和像高均為80mm。

作為本發明的可選實施例，所述第一鏡片和第四鏡片為鍺材料，該第二鏡片和第三鏡片為硫系玻璃材料；或者所述第二鏡片和第三鏡片為鍺材料，該第一鏡片和第四鏡片為硫系玻璃材料。

與現有技術相比，本發明的優點在于采用近年新出現的紅外材料——硫系玻璃替代常規紅外材料制備鏡片，制備工藝較為經濟方便，從而顯著降低制作高成像品質紅外鏡頭的時間和經濟成本，通過合理的組分優化，可以有針對性地設計制備具有特殊折射率、折射率溫度系數等光學參數的硫系玻璃，有效地拓展了紅外光學成像系統的設計自由度。本發明應用硫系玻璃長波紅外中繼轉像鏡頭，具有較好的光學性能，實現了8～12μm波長范圍內1：1中繼轉像。

附圖說明

圖1為本發明實施例的紅外中繼轉像鏡頭的結構示意圖。

圖2是本發明實施例的紅外中繼轉像鏡頭在中心視場時的MTF圖。

圖3是本發明實施例的紅外中繼轉像鏡頭在像高28mm時的MTF圖。

圖4是本發明實施例的紅外中繼轉像鏡頭在像高40mm時的MTF圖。

圖5是本發明實施例的紅外中繼轉像鏡頭的色差曲線圖。

圖6a、6b、6c是本發明實施例的紅外中繼轉像鏡頭在物高分別為0、56mm、80mm時的點列圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。