一种长波红外广角镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种长波红外广角镜头，沿光轴从物方至像方依次设置有第一透镜、第二透镜，所述第一透镜是凹面朝向物侧的具有负屈光力的弯月形透镜，所述第二透镜是凸面朝向物侧的具有正屈光力的透镜，所述镜头满足下列表达式：-4<f*(n2-1)/(FNO*R1)<-0.5，其中，f为所述镜头的焦距；n2为第二透镜的中心波长折射率；FNO为所述镜头的F数；R1为第一透镜的凹面近似曲率半径。本实用新型结构紧凑，成本低廉，适用批量生产，具有较好的应用效果。
【专利说明】一种长波红外广角镜头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种长波红外广角镜头，尤其是适合于车载夜视、安防监控等应用领域的新型低成本的长波红外广角镜头。
【背景技术】
[0002]长波红外非制冷型探测器具有结构紧凑、功耗小、成本低等特点，可广泛应用于森林防火、道路监控，机场监察等安防领域。随着半导体技术的不断进步，非制冷探测器像元尺寸规格开始从25微米向17微米过渡，甚至向12微米发展，随着探测器像元的不断缩小，非制冷探测器的成本也将不断下降，为长波红外非制冷探测器大规模推广奠定基础。
[0003]现有公开技术中，长波红外广角镜头一般采用单片镜片或者3片以及3片以上镜片方案，材料上使用既稀缺，又昂贵的单晶锗，非球面镜片加工一直沿用传统的单点金刚石车削工艺，成本高，效率低。若要实现宽温度范围内的消热差功能，则需要采用更加复杂的光学结构。因此需要一种新的解决方案，材料上选用成本低廉的红外材料，整个光学系统具有明显的成本优势，像质上需要满足新型的17 μ m非制冷探测器应用要求，并且在宽温度范围内具有消热差功能，便于在安防监控领域的大规模推广。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供了一种长波红外广角镜头，解决了上述问题，所述镜头采用两片透镜实现了高分辨率的成像品质和较广的水平视场角。所述镜头采用了一片单晶硅镜片和一片硫系玻璃镜片，单晶硅镜片在镜片厚度较薄时在8微米至12微米具有较好的透过率，而在材料成本上单晶硅材料较传统的单晶锗材料具有明显的优势。硫系玻璃除了在成本上较传统的单晶锗材料具有优势之外，最大的优势是具有精密模压的特点，利用这一特点，通过精密模压实现批量生产，能够大幅度降低光学系统的成本。
[0005]本实用新型的技术方案如下所述:
[0006]一种长波红外广角镜头，沿光轴从物方至像方依次设置有第一透镜、第二透镜，所述第一透镜是凹面朝向物侧的具有负屈光力的弯月形透镜，所述第二透镜是凸面朝向物侧的具有正屈光力的透镜，所述镜头满足下列表达式:
[0007]-4〈f* (n2-l) / (FN0*R1)〈_0.5
[0008]其中，f为所述镜头的焦距；n2为第二透镜的中心波长折射率；FN0为所述镜头的F数；Rl为第一透镜的凹面近似曲率半径。
[0009]进一步的，所述镜头满足下列表达式:
[0010]-2<fl/f<-l
[0011]其中，fl为第一透镜的焦距；f为所述镜头的焦距。
[0012]进一步的，所述镜头满足下列表达式:
[0013]0<f2/f<l
[0014]其中，f2为第二透镜的焦距；f为所述镜头的焦距。[0015]进一步的，所述第一透镜为球面或者非球面，其材料为单晶硅。
[0016]进一步的，所述第二透镜为非球面透镜，至少有一面为衍射面。
[0017]进一步的，所述第二透镜的物面前方设置有光阑。
[0018]进一步的，所述镜头的最大视场角2 ω >40°。
[0019]所述第二透镜的材料为透红外硫系玻璃。
[0020]进一步的，所述第二透镜的衍射面满足下列表达式:
[0021]
【权利要求】
1.一种长波红外广角镜头，其特征在于:沿光轴从物方至像方依次设置有第一透镜、第二透镜，所述第一透镜是凹面朝向物侧的具有负屈光力的弯月形透镜，所述第二透镜是凸面朝向物侧的具有正屈光力的透镜，所述镜头满足下列表达式:
-4〈f*(n2-l)/(FN0*R1)〈-0.5 其中，f为所述镜头的焦距；n2为第二透镜的中心波长折射率；FNO为所述镜头的F数；Rl为第一透镜的凹面近似曲率半径。
2.根据权利要求1所述的长波红外广角镜头，其特征在于:所述镜头满足下列表达式:
-2<fl/f<-l 其中，fl为第一透镜的焦距；f为所述镜头的焦距。
3.根据权利要求1所述的长波红外广角镜头，其特征在于:所述镜头满足下列表达式:
0<f2/f<l 其中，f2为第二透镜的焦距；f为所述镜头的焦距。
4.根据权利要求1所述的长波红外广角镜头，其特征在于:所述第一透镜为球面或者非球面，其材料为单晶硅。
5.根据权利要求1所述的长波红外广角镜头，其特征在于:所述第二透镜为非球面透镜，至少有一面为衍射面。
6.根据权利要求1所述的长波红外广角镜头，其特征在于:所述第二透镜的物面前方设置有光阑。
7.根据权利要求1所述的长波红外广角镜头，其特征在于:所述镜头的最大视场角2ω>40。。
8.根据权利要求5所述的长波红外广角镜头，其特征在于:所述第二透镜的材料为透红外硫系玻璃。
9.根据权利要求5所述的长波红外广角镜头，其特征在于:所述第二透镜的衍射面满足下列表达式:
10.根据权利要求5所述的长波红外广角镜头，其特征在于:所述第二透镜的非球面满足下列表达式:
【文档编号】G02B13/14GK203502651SQ201320598121
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】任和齐, 朱光春 申请人:宁波舜宇红外技术有限公司