一种两片式大视场长波红外镜头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及物理类，用于红外用途专门设计的光学物镜，尤指一种两片式大视场长波红外镜头。
【背景技术】
[0002]红外光学镜头是红外成像光学仪器的重要部件，负责接收目标辐射的红外光线，并将其会聚成像于红外探测器件上，红外光学镜头由光学零件，以及支撑光学零件的相关结构件组成。
[0003]长波红外广角镜头工作于波长7-14 μ m波段，一般采用以及3片以上的光学结构；现有红外镜头为达到大视场要求，通常采用的是经典的库克三片镜及其复杂化光学结构，其基本型式为由正、负、正光焦度镜片式呈大致对称型式排列组成，为适应不同指标要求，也常将某一片或几片复杂化为胶合件或分离镜片。由于红外光学材料常使用稀缺、贵重的单晶锗、砸化锌等，致使镜头成本高昂:再加之材料的稀缺性，为持续发展所望，也希望尽可能减少镜片数量，以减少材料使用量。
【发明内容】
[0004]针对上述技术问题，本实用新型提供了一种两片式大视场长波红外镜头，通过对第一透镜使用双非球面的设计，能在减少镜片数量的同时，保证36度以上的大视场，使照度更加均匀。镜片使用量的减少，也有效提高了镜头光能透过率，提高红外系统的探测、视别率。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种两片式大视场长波红外镜头，其特征在于:包括第一透镜，第二透镜，第一透镜弯月形镜片，第一透镜凸面朝向物方，第一透镜凹、凸面均为非球面，由双非球面构成的第一透镜近于一斯米特校正板，能有效抑制像差；第二透镜为正光焦度的双凸镜片，第二透镜的光学工作面均为球面，由于第一透镜很强的像差抑制能力，第二透镜的设计相对简便一些，就可以设计为两个面半径一致的型式或一面为平面的型式，简化加工工艺，降低制造成本。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，第二透镜设计为两个面半径一致的型式，简化加工工艺，降低制造成本。
[0007]工作原理:
[0008]本实用新型通过合理的光学结构设计，采用两片式结构，通过对第一透镜使用双非球面的设计，能在减少镜片数量的同时，保证36度以上的大视场，通过减少镜片数，增强了镜头的光能透过率，使照度更加均匀，照度均匀性能达到95%以上；有效的降低了镜头的制作成本，镜片的减少，缩减加工周期，便于生产制造，减少材料使用量，实现可持续发展。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0010]1、通过合理的光学结构设计，采用两片式结构，通过对第一透镜使用双非球面的设计，能在减少镜片数量的同时，保证36度以上的大视场；
[0011]2、通过减少镜片数，增强了镜头的光能透过率，使照度更加均匀，照度均匀性能达到95%以上；
[0012]3、降低成本，缩减加工周期，减少材料使用。
【附图说明】
[0013]图1为一种两片式大视场长波红外镜头结构示意图；
[0014]图2为一种两片式大视场长波红外镜头的MTF图；
[0015]图3为一种两片式大视场长波红外镜头的相对照度图；
[0016]图4为一种两片式大视场长波红外镜头的场曲及畸变图；
[0017]图中1-第一透镜；2_第二透镜；3_非球面。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
[0019]实施例1
[0020]如图1所示一种两片式大视场长波红外镜头，其特征在于:包括第一透镜1，第二透镜2，第一透镜I为弯月形镜片，第一透镜I凸面朝向物方，第一透镜I凹、凸面分别为非球面3，第二透镜2为正光焦度的双凸镜片，第二透镜2的光学工作面均为球面，本实用新型通过合理的光学结构设计，采用两片式结构，通过对第一透镜使用双非球面的设计，能在减少镜片数量的同时，保证36度的大视场，通过减少镜片数，增强了镜头的光能透过率，使照度更加均匀，照度均匀性能达到95.9，有效的降低了镜头的制作成本，减少材料用量，缩减加工周期，便于生产制造。
[0021]作为本实用新型的进一步改进，第二透镜设计为两个面半径一致的型式，简化加工工艺，降低制造成本。
[0022]图2、图3、图4是一个焦距19mm镜头的设计实例，用两片镜片实现36度视场，F数1.0的长波红外镜头设计，镜头工作波段:7-14 μπι，MTF图、相对照度图、场曲及畸变图。
【主权项】
1.一种两片式大视场长波红外镜头，其特征在于:包括第一透镜(1)，第二透镜(2)，第一透镜(I)为弯月形镜片，第一透镜(I)凸面朝向物方，第一透镜(I)凹、凸面分别为非球面(3)，第二透镜(2)为正光焦度的双凸镜片，第二透镜(2)的光学工作面均为球面，本实用新型通过合理的光学结构设计，采用两片式结构，通过对第一透镜使用双非球面的设计，能在减少镜片数量的同时，保证36度的大视场，通过减少镜片数，增强了镜头的光能透过率，使照度更加均匀，照度均匀性能达到95.9，有效的降低了镜头的制作成本，减少材料用量，缩减加工周期，便于生产制造。
2.根据权利要求1所述一种两片式大视场长波红外镜头，其特征在于:第二透镜(2)设计为两个面半径一致的型式，简化加工工艺，降低制造成本。
【专利摘要】本实用新型提供了一种两片式大视场长波红外镜头，其特征在于：包括第一透镜，第二透镜，第一透镜弯月形镜片，第一透镜凸面朝向物方，第一透镜凹、凸面均为非球面，由双非球面构成的第一透镜近于一斯米特校正板，能有效抑制像差；第二透镜为正光焦度的双凸镜片，第二透镜的光学工作面均为球面，由于第一透镜很强的像差抑制能力，第二透镜的设计相对简便一些，就可以设计为两个面半径一致的型式或一面为平面的型式，简化加工工艺，降低制造成本。
【IPC分类】G02B13-00, G02B13-14, G02B13-18
【公开号】CN204462515
【申请号】CN201520143319
【发明人】金有平, 张莹昭, 吴骏原, 王超, 陶志忠, 董卫东, 李楠, 梁燕萍, 师继猛, 唐新成
【申请人】昆明全波红外科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月13日