一種長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，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)的具有負(fù)屈光力的彎月形透鏡，所述第二透鏡是凸面朝向物側(cè)的具有正屈光力的透鏡，所述鏡頭滿(mǎn)足下列表達(dá)式：-4<f*(n2-1)/(FNO*R1)<-0.5，其中，f為所述鏡頭的焦距；n2為第二透鏡的中心波長(zhǎng)折射率；FNO為所述鏡頭的F數(shù)；R1為第一透鏡的凹面近似曲率半徑。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，適用批量生產(chǎn)，具有較好的應(yīng)用效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，尤其是適合于車(chē)載夜視、安防監(jiān)控等應(yīng)用領(lǐng)域的新型低成本的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)波紅外非制冷型探測(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。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步，非制冷探測(cè)器像元尺寸規(guī)格開(kāi)始從25微米向17微米過(guò)渡，甚至向12微米發(fā)展，隨著探測(cè)器像元的不斷縮小，非制冷探測(cè)器的成本也將不斷下降，為長(zhǎng)波紅外非制冷探測(cè)器大規(guī)模推廣奠定基礎(chǔ)。
[0003]現(xiàn)有公開(kāi)技術(shù)中，長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭一般采用單片鏡片或者3片以及3片以上鏡片方案，材料上使用既稀缺，又昂貴的單晶鍺，非球面鏡片加工一直沿用傳統(tǒng)的單點(diǎn)金剛石車(chē)削工藝，成本高，效率低。若要實(shí)現(xiàn)寬溫度范圍內(nèi)的消熱差功能，則需要采用更加復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)。因此需要一種新的解決方案，材料上選用成本低廉的紅外材料，整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，像質(zhì)上需要滿(mǎn)足新型的17 μ m非制冷探測(cè)器應(yīng)用要求，并且在寬溫度范圍內(nèi)具有消熱差功能，便于在安防監(jiān)控領(lǐng)域的大規(guī)模推廣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供了一種長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，解決了上述問(wèn)題，所述鏡頭采用兩片透鏡實(shí)現(xiàn)了高分辨率的成像品質(zhì)和較廣的水平視場(chǎng)角。所述鏡頭采用了一片單晶硅鏡片和一片硫系玻璃鏡片，單晶硅鏡片在鏡片厚度較薄時(shí)在8微米至12微米具有較好的透過(guò)率，而在材料成本上單晶硅材料較傳統(tǒng)的單晶鍺材料具有明顯的優(yōu)勢(shì)。硫系玻璃除了在成本上較傳統(tǒng)的單晶鍺材料具有優(yōu)勢(shì)之外，最大的優(yōu)勢(shì)是具有精密模壓的特點(diǎn)，利用這一特點(diǎn)，通過(guò)精密模壓實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，能夠大幅度降低光學(xué)系統(tǒng)的成本。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下所述:
[0006]一種長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，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)的具有負(fù)屈光力的彎月形透鏡，所述第二透鏡是凸面朝向物側(cè)的具有正屈光力的透鏡，所述鏡頭滿(mǎn)足下列表達(dá)式:
[0007]-4〈f* (n2-l) / (FN0*R1)〈_0.5
[0008]其中，f為所述鏡頭的焦距；n2為第二透鏡的中心波長(zhǎng)折射率；FN0為所述鏡頭的F數(shù)；Rl為第一透鏡的凹面近似曲率半徑。
[0009]進(jìn)一步的，所述鏡頭滿(mǎn)足下列表達(dá)式:
[0010]-2<fl/f<-l
[0011]其中，fl為第一透鏡的焦距；f為所述鏡頭的焦距。
[0012]進(jìn)一步的，所述鏡頭滿(mǎn)足下列表達(dá)式:
[0013]0<f2/f<l
[0014]其中，f2為第二透鏡的焦距；f為所述鏡頭的焦距。[0015]進(jìn)一步的，所述第一透鏡為球面或者非球面，其材料為單晶硅。
[0016]進(jìn)一步的，所述第二透鏡為非球面透鏡，至少有一面為衍射面。
[0017]進(jìn)一步的，所述第二透鏡的物面前方設(shè)置有光闌。
[0018]進(jìn)一步的，所述鏡頭的最大視場(chǎng)角2 ω >40°。
[0019]所述第二透鏡的材料為透紅外硫系玻璃。
[0020]進(jìn)一步的，所述第二透鏡的衍射面滿(mǎn)足下列表達(dá)式:
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種長(zhǎng)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)的具有負(fù)屈光力的彎月形透鏡，所述第二透鏡是凸面朝向物側(cè)的具有正屈光力的透鏡，所述鏡頭滿(mǎn)足下列表達(dá)式:
-4〈f*(n2-l)/(FN0*R1)〈-0.5 其中，f為所述鏡頭的焦距；n2為第二透鏡的中心波長(zhǎng)折射率；FNO為所述鏡頭的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)波紅外廣角鏡頭，其特征在于:所述鏡頭滿(mǎn)足下列表達(dá)式:
-2<fl/f<-l 其中，fl為第一透鏡的焦距；f為所述鏡頭的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，其特征在于:所述鏡頭滿(mǎn)足下列表達(dá)式:
0<f2/f<l 其中，f2為第二透鏡的焦距；f為所述鏡頭的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，其特征在于:所述第一透鏡為球面或者非球面，其材料為單晶硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，其特征在于:所述第二透鏡為非球面透鏡，至少有一面為衍射面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，其特征在于:所述第二透鏡的物面前方設(shè)置有光闌。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的最大視場(chǎng)角2ω>40。。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，其特征在于:所述第二透鏡的材料為透紅外硫系玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，其特征在于:所述第二透鏡的衍射面滿(mǎn)足下列表達(dá)式:

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的長(zhǎng)波紅外廣角鏡頭，其特征在于:所述第二透鏡的非球面滿(mǎn)足下列表達(dá)式:
【文檔編號(hào)】G02B13/14GK203502651SQ201320598121
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)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(qǐng)人:寧波舜宇紅外技術(shù)有限公司