[實用新型]一種切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭

有效

• 申請號: 201721048695.6
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN207216124U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 劉自強;蔡文苑;孔超
• 申請（專利權）人: 三河市藍思泰克光電科技有限公司
• 主分類號: G02B15/167
• 分類號: G02B15/167;G02B13/14;G02B13/18
• 代理公司: 北京高文律師事務所11359
• 代理人: 徐江華

技術領域

本實用新型屬于光學技術領域，涉及一種用于長波非制冷探測器的切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭。

背景技術

隨著紅外成像技術的發展，紅外光學系統越來越多的應用于軍民領域。其中監控、軍事領域對性價比較高多視場鏡頭有很大需求。按照視場切換方式劃分，多視場鏡頭分為軸向移動式和徑向切入式。對于軸向移動式鏡頭需要將鏡片移動較長距離，花費較長時間。在相比軸向移動鏡片實現視場切換鏡頭，切入式雙視場鏡頭視場切換更加迅速，重量更輕。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種F數為1.15，光學總長短，切換時間短、體積小，成像質量高的切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭。其工作波段為8～12微米，焦距為65mm/135mm，F數為1.15，適配分辨率為640x480，像元大小17微米的非制冷探測器，光學系統總長182.2mm，最大口徑119mm。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭，

由物方到像方依次包括，前固定組、變倍組、后固定組，以及探測器部分；

所述前固定組具有正光焦度，為一片凸面朝向物方的彎月形正透鏡；朝向像方的一側為非球面；

所述變倍組具有正光焦度，為一片鍺負透鏡和一片鍺正透鏡；其中負透鏡彎向物方，凹面為非球面；正透鏡彎向像方，凹面為非球面。

所述后固定組具有正光焦度，為一片凸面朝向物方的正透鏡，朝向像方的一側為非球面。

在所述后固定組后為長波非制冷探測器部分，包括保護窗口和像面。

所述切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭，其特征在于，所述鏡頭滿足如下參數：

所述鏡頭變倍組切入或切出光路實現視場切換。變倍組和后固定組能夠切出光路，使得F數不變；切入切出時鏡頭在65mm焦段和135mm焦段進行變換。

所述鏡頭的有效焦距EFL＝65/135mm，F數＝1.15，光學系統總長＝182.2mm，適配探測器分辨率640×480，像元大小17μm。

所述切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭，其特征在于，所述鏡頭在65mm焦段的全視場的平均在20lp/mm處MTF>0.6；在135mm焦段的全視場的平均在20lp/mm處MTF>0.4。

所述切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭，其特征在于，所述鏡頭的鏡片中的非球面滿足下列表達式：

其中z為非球面沿光軸方向在高度為r的位置時，距非球面頂點的距離矢高，c表示表面的頂點曲率，k為圓錐系數，α₂、α₃、α₄、α₅、α₆為高次非球面系數。

所述鏡頭的鏡片中的衍射面滿足下列表達式：

Φ＝A₁ρ²+A₂ρ⁴

其中Φ為衍射面的位相，ρ＝r/r_n,r_n是衍射面的規劃半徑，A₁、A₂為衍射面的位相系數。

所述切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭，其特征在于，所述鏡頭的水平視場角范圍為：2w＝9.6°～4.6°。

所述手持型切入式長波紅外雙視場鏡頭，其特征在于，所述鏡頭在65mm焦段的全視場的平均在20lp/mm處MTF>0.6；在135mm焦段的全視場的平均在20lp/mm處MTF>0.4。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭的焦距為65mm時的光學系統圖；

圖2是本實用新型提供的切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭的焦距為65mm時的點列圖；

圖3是本實用新型提供的切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭的焦距為65mm時的光學傳遞函數圖(截止分辨率為20lp/mm)；

圖4是本實用新型提供的切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭的焦距為135mm時的象散畸變圖；

圖5是本實用新型提供的切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭的焦距為135mm時的光學系統圖；

圖6是本實用新型提供的切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭的焦距為135mm時的點列圖；

圖7是本實用新型提供的切入式輕型長波紅外雙視場鏡頭的焦距為135mm時的光學傳遞函數圖(截止分辨率為20lp/mm)；