[發明專利]一種非制冷長波紅外廣角鏡頭

有效

• 申請號: 201911387839.4
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111624732B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 邢振沖;陳寧;李超;高傳衛;卓進發
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團八五一一研究所
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/06;G02B13/14;G02B13/18
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

本發明公開了一種非制冷長波紅外廣角鏡頭，從物側到像面包括第一月凹透鏡、第二月凹透鏡、第三月凹透鏡、第四月凹透鏡，所述第二月凹透鏡至少有一面為非球面，所述第三月凹透鏡至少有一面為衍射面，且衍射面凹面朝光線出射方向，所述第四月凹透鏡至少有一面為非球面。本發明結構簡單，具有一定的溫度適應性，F數小于0.8，可以實現廣角目標探測。

技術領域

本發明屬于光學設計領域，具體涉及一種非制冷長波紅外廣角鏡頭。

背景技術

隨著現代科學技術的不斷發展，這其中非制冷探測器技術也取得了一些進步，因此長波紅外非制冷光學系統在軍用以及民用領域都得到了廣泛的應用。因為紅外探測技術相比于過去的其它技術擁有抗干擾性能好、晚間作用距離更遠、穿透塵煙和霧霾能力強、可晝夜工作、適應全天候能力強，能夠實現較復雜的探測和跟蹤算法等優點，所以對光學系統的成像質量的要求也越來越高。非制冷型長波廣角紅外鏡頭是目前實現廣角長波成像的重要光學系統，廣泛應用于安防、工業、醫療等領域。

由于廣角鏡頭，焦距短，畸變較大，限制了廣角長波鏡頭的探測距離，為提高其探測距離，只能提高其通光孔徑。大口徑非制冷長波紅外廣角鏡頭目前研制的比較少，且F數大多在1左右。

另外溫度對光學材料以及機械材料均會造成一定的影響，導致焦距變化、像面漂移、光學成像質量下降、圖像模糊不強，最終影響鏡頭的成像性能。為了鏡頭可以適用于不同的環境，因此要求鏡頭具有一定的溫度適應性。當前市場上大多數鏡頭結構設計復雜致使零件較多，導致鏡頭的安裝和攜帶較為困難，成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種非制冷長波紅外廣角鏡頭，其F數小于0.8，實現對目標長波信息廣角探測的基礎上，提高作用距離。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種非制冷長波紅外廣角鏡頭，包括沿光線入射方向依次設置的第一月凹透鏡、第二月凹透鏡、第三月凹透鏡、第四月凹透鏡，所述第二月凹透鏡至少有一面為偶次非球面，為第三月凹透鏡至少有一面為二階衍射面，且衍射面的凹面朝光線出射方向，所述第四月凹透鏡至少有一面為偶次非球面。

鏡頭條件式為：|tanFOV/TL|EFL/1000,其中FOV表示所述非制冷長波紅外廣角鏡頭的最大半視場角，TL表示所述非制冷長波紅外廣角鏡頭的光學總長， EFL表示鏡頭焦距。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：

(1)本發明相比于目前的非制冷長波紅外廣角鏡頭F數更小。

(2)本發明在F數小于0.8的同時，兼顧了溫度適應性，可以適配多種環境使用。

附圖說明

圖1為本發明實施例中非制冷長波紅外廣角鏡頭的截面結構示意圖。

圖2為本發明實施例中非制冷長波紅外廣角鏡頭的MTF曲線示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

結合圖1～圖2，本發明實施例中，鏡頭的光學系統中沿光線入射方向依次設置的第一月凹透鏡、第二月凹透鏡、第三月凹透鏡和第四月凹透鏡，所述第二月凹透鏡至少有一面為偶次非球面，所述第三月凹透鏡至少有一面為二階衍射面，且衍射面凹面朝光線出射方向，所述第四月凹透鏡至少有一面為偶次非球面。

進一步，所述非制冷長波紅外廣角鏡頭第一月凹透鏡，采用的光學材料折射率在10μm波段大于3.5小于4.5。第二月凹透鏡，采用的光學材料折射率在10μm 波段大于3.5小于4.5。第三月凹透鏡，采用的光學材料折射率在10μm波段大于 2.5小于3。第四月凹透鏡，采用的光學材料折射率在10μm波段大于2.5小于3。

進一步，所述非制冷長波紅外廣角鏡頭滿足四片式結構。