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一种中波制冷消热差红外光学镜头

阅读:0发布:2022-08-16

专利汇可以提供一种中波制冷消热差红外光学镜头专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种中波制冷消热差红外光学镜头,涉及光学成像技术领域,特别涉及一种中波制冷消热差红外光学镜头,其特征在于该光学镜头包括六枚透镜,六枚透镜沿光轴从物方到像方顺序排列,本实用新型的一种中波消热差红外光学镜头,整个红外光学系统为符合特定军事应用场合的尺寸要求,无需用不同 热膨胀 系数的机械材料组合来实现消热差的方法就可以在-40℃~60℃ 温度 范围内获得良好、稳定的成像 质量 ,增加系统的可靠性且能满足军事领域抗振动冲击和工作 环境温度 变化大的要求,整个光学系统无需机电装置,无需特殊机械材料,结构简单,体积小,重量轻,可靠性高。,下面是一种中波制冷消热差红外光学镜头专利的具体信息内容。

1.一种中波消热差红外光学镜头,其特征在于该光学镜头包括六枚透镜,六枚透镜沿光轴从物方到像方顺序排列,其中,第一透镜为具有正光焦度的弯月形状,凸面朝向物方;
第二透镜为具有负光焦度的弯月形状,凸面朝向物方,背面为非球面;第三透镜具有正光焦度,凸面朝向物方;第四透镜具有正光焦度,凸面朝向像方,背面为非球面;第五透镜具有负光焦度,凸面朝向像方;第六透镜具有正光焦度,其朝向像方一面为非球面。
2.如权利要求1所述的一种中波消热差红外光学镜头,其特征在于所述的第一透镜和第四透镜采用正材料制作。
3.如权利要求1所述的一种中波消热差红外光学镜头,其特征在于所述的第三透镜采用硫系玻璃IG5材料制作。
4.如权利要求1所述的一种中波消热差红外光学镜头,其特征在于所述的第二透镜和第五透镜采用负锗单晶材料制作。
5.如权利要求1所述的一种中波消热差红外光学镜头,其特征在于所述的第六透镜由一片正的双凸硅材料构成制作。
6.如权利要求1所述的一种中波消热差红外光学镜头,其特征在于所述的第一透镜焦距为59.69mm,第二透镜焦距为-58.78mm,第三透镜焦距为89.97mm,第四透镜焦距为
11.94mm,第五透镜焦距为-9.72mm,第六透镜焦距为:8.27mm。

说明书全文

一种中波制冷消热差红外光学镜头

技术领域

[0001] 本实用新型涉及光学成像技术领域,特别涉及一种中波制冷消热差红外光学镜头。

背景技术

[0002] 近年来,红外技术的应用范围越来越广泛,尤其在军事领域有更加重要的应用。大多数军用产品的工作温度范围可达-40℃~60℃,温度变化时,光学元件的曲率、厚度、间隔以及光学材料的折射率都将发生变化。对于成像系统来说,这些改变将导致系统焦距的改变;同时光学系统封装材料的尺寸也将随着温度变化发生变化。当这两种变化不一致时就导致了离焦的发生。由于红外光学材料的折射率温度变化系数dn/dt较大,环境温度对红外光学系统的影响显得尤为严重。因此在红外成像系统中经常需要加入主动或被动补偿机构,以补偿温度变化造成像面移动所引起的系统性能的降低。目前国内外采用消热差的方式主要采用机电主动式和机械被动式,这两种方式都会使系统复杂化,体积增大,重量增加,可靠性降低。发明内容
[0003] 本实用新型所要解决的机电主动式和机械被动式使系统复杂化,体积增大,重量增加,可靠性降低的问题,提供一种中波消热差红外光学镜头。
[0004] 一种中波消热差红外光学镜头,其特征在于该光学镜头包括六枚透镜,六枚透镜沿光轴从物方到像方顺序排列,其中,第一透镜为具有正光焦度的弯月形状,凸面朝向物方;第二透镜为具有负光焦度的弯月形状,凸面朝向物方,背面为非球面;第三透镜具有正光焦度,凸面朝向物方;第四透镜具有正光焦度,凸面朝向像方,背面为非球面;第五透镜具有负光焦度,凸面朝向像方;第六透镜具有正光焦度,其朝向像方一面为非球面。
[0005] 优选地,所述的第一透镜和第四透镜采用正材料制作。
[0006] 优选地,所述的第三透镜采用硫系玻璃IG5材料制作。
[0007] 优选地,所述的第二透镜和第五透镜采用负锗单晶材料制作。
[0008] 优选地,所述的第六透镜由一片正的双凸硅材料构成制作。
[0009] 所述的第一透镜焦距为59.69mm,第二透镜焦距为-58.78mm,第三透镜焦距为89.97mm,第四透镜焦距为11.94mm,第五透镜焦距为-9.72mm,第六透镜焦距为:8.27mm。
[0010] 本实用新型的一种中波消热差红外光学镜头,整个红外光学系统为符合特定军事应用场合的尺寸要求,采用了二次成像的方式,有效的压缩了第一片透镜径向尺寸,光阑设置满足制冷探测器的百分之百冷光阑设置;系统一共由六片透镜组成,由三种材料构成,引入了三个非球面,可以很好的实现校正像差及消热差的目的。系统中采用常用的红外光学材料硅、锗及硫系玻璃IG5材料化学性质稳定,使用成熟,有利于特定军事场合的严苛应用,即实现被动消热差的目的,无需用不同热膨胀系数的机械材料组合来实现消热差的方法就可以在-40℃~60℃温度范围内获得良好、稳定的成像质量,增加系统的可靠性且能满足军事领域抗振动冲击和工作环境温度变化大的要求,整个光学系统呢无需机电装置,无需特殊机械材料,结构简单,体积小,重量轻,可靠性高。附图说明
[0011] 图1为本实用新型具体实施的焦距为170mm的消热差红外光学镜头示意图。
[0012] 图2为此消热差红外光学镜头在-40℃时的光学传递函数图。
[0013] 图3为此消热差红外光学镜头在20℃时的光学传递函数图。
[0014] 图4为此消热差红外光学镜头在60℃时的光学传递函数图。
[0015] 其中,第一透镜1,第二透镜2,第三透镜3,第四透镜4,第五透镜5,第六透镜6,物方A,像方B。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0017] 实施例1:一种中波消热差红外光学镜头,其特征在于该光学镜头包括六枚透镜,六枚透镜沿光轴从物方到像方顺序排列,其中,第一透镜为具有正光焦度的弯月形状,凸面朝向物方;第二透镜为具有负光焦度的弯月形状,凸面朝向物方,背面为非球面;第三透镜具有正光焦度,凸面朝向物方;第四透镜具有正光焦度,凸面朝向像方,背面为非球面;第五透镜具有负光焦度,凸面朝向像方;第六透镜具有正光焦度,其朝向像方一面为非球面。第一透镜和第四透镜采用正硅材料制作,第三透镜采用硫系玻璃IG5材料制作,第二透镜和第五透镜采用负锗单晶材料制作,第六透镜由一片正的双凸硅材料构成制作。第一透镜焦距为59.69mm,第二透镜焦距为-58.78mm,第三透镜焦距为89.97mm,第四透镜焦距为11.94mm,第五透镜焦距为-9.72mm,第六透镜焦距为:8.27mm。
[0018] 本实施例的主要光学参数如下:
[0019] 工作波段:3.7μm~4.8μm;
[0020] 焦距:170mm
[0021] F/#:2.5
[0022] 视场:3.23°×2.59°
[0023] 从图中可以看出,在-40℃~60℃温度范围内系统都可获得良好的成像质量。
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