專利名稱：一種長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，尤其是適合于安防監(jiān)控領(lǐng)域的新型低成本高分辨率的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭。
背景技術(shù)：
目前，長(zhǎng)波紅外非制冷探測(cè)器技術(shù)越來越為成熟，非制冷型探測(cè)器具有結(jié)構(gòu)緊湊、功耗小、成本低等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于森林防火、道路監(jiān)控，機(jī)場(chǎng)監(jiān)察等安防領(lǐng)域。目前的非制冷探測(cè)器像元數(shù)已從160 X 120、320 X 240逐步過渡到640 X 480，像元尺寸規(guī)格也從25微米開始向17微米過渡，尤其在高端應(yīng)用場(chǎng)合，30萬象素的熱成像儀已經(jīng)開始普及。現(xiàn)有公開技術(shù)中，長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭或者采用單片鏡片方案，但存在鏡頭分辨率較低的問題?；蛘卟捎?片或者3片以上鏡片方案，材料一般采用單晶鍺，但該方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。因此需要提供一種新的解決方案，像質(zhì)上需要滿足新型的640*48017 μ m非制冷探測(cè)器應(yīng)用要求，成本上需要滿足低廉的要求，便于在安防監(jiān)控領(lǐng)域的大規(guī)模推廣。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)傳統(tǒng)上的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭存在光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成像分辨率低，成本高等問題。本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)采用2片透鏡實(shí)現(xiàn)高分辨的成像品質(zhì)和超廣的水平視場(chǎng)角。該光學(xué)系統(tǒng)采用全硫系玻璃材料，利用硫系玻璃具有精密模壓的特點(diǎn)，通過精密模壓實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，這樣可以大幅度降低光學(xué)系統(tǒng)的成本。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下面所描述一種長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，沿光軸從物方至像方依次設(shè)置有光闌，第一透鏡，第二個(gè)透鏡。所述第一透鏡是凹面朝向物側(cè)的具有正屈光力的彎月形透鏡，所述第二透鏡是凸面朝向物側(cè)的具有正屈光力的彎月形透鏡，所述的第一透鏡、第二透鏡采用同一種透紅外硫系玻璃材料。所述的第一透鏡、第二透鏡，滿足下列公式-2〈f* (η-1) / (FN0*R1)〈_0· 5其中，f為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距；η為第一透鏡材料的中心波長(zhǎng)折射率；FNO為光學(xué)系統(tǒng)的F數(shù)；Rl為第一透鏡的凹面近似曲率半徑；進(jìn)一步地所述第一透鏡的焦距和光學(xué)系統(tǒng)焦距滿足下列的表達(dá)式 l<fl/f < 2其中，fl為第一透鏡的焦距；f為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距；進(jìn)一步地所述第二透鏡的焦距和光學(xué)系統(tǒng)焦距滿足下列的表達(dá)式3<f2/f < 6
其中，f2為第二透鏡的焦距；f為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距；進(jìn)一步地所述第一透鏡或者第二透鏡有一面為衍射面。進(jìn)一步地所述系統(tǒng)光闌位于物方和第一透鏡之間。進(jìn)一步地所述光學(xué)系統(tǒng)的最大視場(chǎng)角2ω>90°。所述第一透鏡、第二透鏡采用同一種透紅外硫系玻璃材料。所述衍射面之外的鏡頭鏡面為非球面。
所述衍射面滿足下列表達(dá)式
權(quán)利要求
1.一種長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于沿光軸從物方至像方依次設(shè)置有第一透鏡、第二透鏡，所述第一透鏡是凹面朝向物側(cè)的具有正屈光力的彎月形透鏡，所述第二透鏡是凸面朝向物側(cè)的具有正屈光力的彎月形透鏡，所述長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)滿足下列公式-2〈f*(n-1)/(FN0*R1)<-0. 5 其中，f為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距；n為第一透鏡材料的中心波長(zhǎng)折射率；FNO為光學(xué)系統(tǒng)的F數(shù)；Rl為第一透鏡的凹面近似曲率半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述第一透鏡的焦距和光學(xué)系統(tǒng)焦距滿足下列的表達(dá)式l<fl/f < 2 其中，fl為第一透鏡的焦距為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外連續(xù)變焦透鏡，其特征在于所述第二透鏡的焦距和光學(xué)系統(tǒng)焦距滿足下列的表達(dá)式3<f2/f<6 其中，f2為第二透鏡的焦距；f為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述第一透鏡或者第二透鏡有一面為衍射面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)的光闌位于物方和第一透鏡之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)的最大視場(chǎng)角2 to >90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述第一透鏡、第二透鏡采用同一種透紅外硫系玻璃材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述衍射面之外的鏡頭鏡面為非球面。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述衍射面滿足下列表達(dá)式
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述非球面滿足下列表達(dá)式
全文摘要
本發(fā)明提供一種長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)，沿光軸從物方至像方依次設(shè)置有第一透鏡、第二透鏡，所述第一透鏡是凹面朝向物側(cè)的具有正屈光力的彎月形透鏡，所述第二透鏡是凸面朝向物側(cè)的具有正屈光力的彎月形透鏡，所述長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)滿足下列公式-2<f*(n-1)/(FNO*R1)<-0.5，其中，f為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距；n為第一透鏡材料的中心波長(zhǎng)折射率；FNO為光學(xué)系統(tǒng)的F數(shù)；R1為第一透鏡的凹面近似曲率半徑。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，降低加工成本，并且使得系統(tǒng)的裝配變得更為簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，具有較好的應(yīng)用效果。
文檔編號(hào)G02B1/00GK103018884SQ20121058025
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者任和齊, 朱春光 申請(qǐng)人:寧波舜宇紅外技術(shù)有限公司