一種新型長波紅外廣角鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的新型長波紅外廣角鏡頭,沿光軸從物方至像方依次為正光焦度的前透鏡群組、光闌和正光焦度的后透鏡群組,所述前透鏡群組包括均為正光焦度的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡,所述第一透鏡的凹面朝向物側(cè);所述后透鏡群組包括均為正光焦度的第四透鏡和第五透鏡,所述鏡頭滿足下列公式:0<f*(n-1)/(FNO*R1)<2,f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距;n為第一透鏡材料中心波長折射率;FNO為光學(xué)系統(tǒng)F數(shù);R1為第一透鏡凹面近似曲率半徑。本發(fā)明可實現(xiàn)大相對孔徑、超廣視場角、極小畸變和較小鏡片口徑,有效校正光學(xué)系統(tǒng)各項像差,達(dá)到最新17微米高分辨率成像要求,可應(yīng)用于超廣視場范圍內(nèi)的溫度場分布檢測和安防監(jiān)控領(lǐng)域。
【專利說明】一種新型長波紅外廣角鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型長波紅外廣角鏡頭,尤其是適合于超廣視場范圍內(nèi)的溫度分布檢測和安防監(jiān)控等應(yīng)用領(lǐng)域的新型長波紅外廣角鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]長波紅外非制冷型探測器具有結(jié)構(gòu)緊湊、功耗小、成本低等特點,廣泛應(yīng)用于建筑檢測、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步,非制冷探測器通過縮小像元尺寸和提高靈敏度,其成本將不斷下降,在各個領(lǐng)域的應(yīng)用也將不斷擴大。在建筑檢測和安防監(jiān)控等一些在線溫度監(jiān)控的領(lǐng)域需要在超廣視場范圍內(nèi)對物體溫度變化進(jìn)行監(jiān)控,因此需要大視場小畸變的超廣角鏡頭。現(xiàn)有公開技術(shù)中,長波紅外廣角鏡頭一般采用3片以及3片以上鏡片方案,如中國專利201120301724.1的一種超廣角鏡頭,采用4片鏡片的設(shè)計方案,最大視場角為110度,畸變?yōu)?3.5%,鏡頭失真比較嚴(yán)重,對于鏡頭失真要求較高的領(lǐng)域無法滿足要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供了一種新型長波紅外廣角鏡頭采用五片鏡片運用新的技術(shù)克服現(xiàn)有技術(shù)中廣角鏡頭失真嚴(yán)重的問題,提供一種具有大相對孔徑、超廣視場角、極小畸變和較小鏡片口徑,有效校正光學(xué)系統(tǒng)各項像差,達(dá)到最新17微米高分辨率成像要求的新的解決方
案
[0004]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:
[0005]一種新型長波紅外廣角鏡頭,沿光軸從物方至像方依次設(shè)置有具有正光焦度的前透鏡群組、光闌和具有正光焦度的后透鏡群組,所述前透鏡群組包括均為正光焦度的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡,所述第一透鏡的凹面朝向物側(cè);所述后透鏡群組包括均為正光焦度的第四透鏡和第五透鏡,所述新型長波紅外廣角鏡頭滿足下列公式:
[0006]0〈f*(n_l)/(FN0*Rl)〈2
[0007]其中,f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距;n為第一透鏡材料的中心波長折射率;FN0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。
[0008]所述前透鏡群組和光學(xué)系統(tǒng)的焦距滿足下列的表達(dá)式:
[0009]-4<f 前 /f〈_2
[0010]其中,f前為前透鏡群組的組合焦距;
[0011]f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
[0012]所述后透鏡群組和光學(xué)系統(tǒng)焦距滿足下列的表達(dá)式:
[0013]-8〈f 后/f〈_2
[0014]其中,f后為后透鏡群組的組合焦距;
[0015]f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
[0016]所述第一透鏡和第五透鏡至少有一面為非球面。[0017]所述新型長波紅外廣角鏡頭的第四透鏡的物側(cè)前設(shè)置有光闌。
[0018]所述新型長波紅外廣角鏡頭的最大視場角2 ω >90°。
[0019]所述新型長波紅外廣角鏡頭的最大視場畸變Dist〈5%。
[0020]所述透鏡材料為單晶鍺或者硫系玻璃。
[0021]所述新型長波紅外廣角鏡頭在像側(cè)的探測器面成正像。
[0022]所述非球面滿足下列表達(dá)式:
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:沿光軸從物方至像方依次設(shè)置有具有正光焦度的前透鏡群組、光闌和具有正光焦度的后透鏡群組,所述前透鏡群組包括均為正光焦度的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡,所述第一透鏡的凹面朝向物側(cè);所述后透鏡群組包括均為正光焦度的第四透鏡和第五透鏡,所述新型長波紅外廣角鏡頭滿足下列公式:
0〈f* (n-l)/(FN0*Rl)〈2 其中,f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距;n為第一透鏡材料的中心波長折射率;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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:所述前透鏡群組和光學(xué)系統(tǒng)的焦距滿足下列的表達(dá)式:
-4<f 前 /f<-2 其中,f前為前透鏡群組的組合焦距; f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:所述后透鏡群組和光學(xué)系統(tǒng)焦距滿足下列的表達(dá)式:
-8<f 后 /f〈_2 其中,f后為后透鏡群組的組合焦距; f為整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:所述第一透鏡和第五透鏡至少有一面為非球面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:所述新型長波紅外廣角鏡頭的第四透鏡的物側(cè)前設(shè)置有光闌。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:所述新型長波紅外廣角鏡頭的最大視場角2 ω >90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:所述新型長波紅外廣角鏡頭的最大視場畸變Dist〈5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:所述透鏡材料為單晶錯或者硫系玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:所述新型長波紅外廣角鏡頭在像側(cè)的探測器面成正像。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型長波紅外廣角鏡頭,其特征在于:所述非球面滿足下列表達(dá)式:
【文檔編號】G02B13/14GK103543515SQ201310444359
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】任和齊, 朱光春 申請人:寧波舜宇紅外技術(shù)有限公司