CN102062932B - 非制冷双视场红外光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非制冷双视场红外光学系统，属于光学技术领域。从物方到像方依次同轴设置第一弯月正透镜、第二双凹负透镜、光阑、第三双凸正透镜、第四双凸正透镜、第五弯月负透镜和探测器，第二双凹负透镜可沿轴向在第一透镜与光阑之间移动，分别构成窄视场光路和宽视场光路。本发明具有窄、宽两个光学视场，宽视场用于目标的探测，窄视场用于目标的识别；采用非球面设计，使得双视场光学系统设计的自由度变大，优化设计可选择的变量增多，像差设计易于获得优良像质；由于采用同一片透镜的移动来实现两视场的转换和调焦补偿，减少了系统中的运动机构，光路中的其余部件均为固定部件，装调简单，很大程度上降低了系统的装调难度。
Description
技术领域
本发明涉及非制冷双视场红外光学系统，属于光学技术领域。
背景技术
红外热像仪是一种用来探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的高科技产品。红外探测具有一定的穿透烟、雾、霾、雪等限制以及识别伪装的能力，可以实现远距离，全天候观察。尤其适用于夜间及不良气象条件下对目标的探测。
非致冷红外热像仪由于不需致冷并且价格低廉,在电力、消防、工业、医疗、安防等民用领域应用非常广泛。红外光学系统在非制冷热像仪中起着非常重要的作用，各种各样的单视场、双视场、多视场、连续变焦镜头得到了广泛应用。其中，双视场光学系统的应用尤为广泛。因此，对各种双视场光学系统的研究尤显重要。
常用的双视场系统中，要变倍组、补偿组两组透镜移动实现双视场的变换，这样增加了光机装调的工作量，且精准度不是太高。
发明内容
本发明的目的是提供一种非制冷双视场红外光学系统，以解决现有系统光机装调复杂的问题。
为实现上述目的，本发明非制冷双视场红外光学系统，从物方到像方依次同轴设置第一弯月正透镜、第二双凹负透镜、光阑、第三双凸正透镜、第四双凸正透镜、第五弯月负透镜和探测器，第二双凹负透镜可沿轴向在第一透镜与光阑之间移动，分别构成窄视场光路和宽视场光路。
本发明的一种轴向变倍非制冷双视场光学系统，通过利用物像共轭原理，实现由一片透镜的移动，来实现宽、窄双视场的转换；利用该移动透镜进行调焦，补偿在-40℃～+60℃的环境温度下，像面飘移造成的系统像质下降的影响，使像面重新聚焦到到探测器焦平面上；采用非球面来改善像质，并使双视场光学系统的光路总长更短。本发明具有窄、宽两个光学视场，宽视场用于目标的探测，窄视场用于目标的识别；采用非球面设计，使得双视场光学系统设计的自由度变大，光学系统优化设计可选择的变量增多，使得光学系统像差设计易于达到优良结果，获得优良像质；由于采用同一片透镜的移动来实现两视场的转换和调焦补偿，减少了系统中的运动机构，光路中的其余部件均为固定部件，装调简单，很大程度上降低了系统的装调难度。
附图说明
图1是本发明的窄视场光路图。
具体实施方式
本发明的非制冷双视场红外光学系统是采用物像共轭原理，通过1片透镜轴向移动的方法，实现双视场红外光学系统的光路切换。该系统包括从物方到像方依次同轴设置第一弯月正透镜、第二双凹负透镜、光阑、第三双凸正透镜、第四双凸正透镜、第五弯月负透镜和探测器。
外界景物辐射经第一透镜1（弯月正透镜、材料：锗）、第二透镜2（双凹负透镜、材料：锗）、光阑3（圆孔）、第三透镜4（双凸正透镜、材料：锗）、第四透镜5（双凸正透镜、材料：锗）、第五透镜6（弯月负透镜、材料：硒化锌）聚焦到探测器7焦平面上。当第二透镜2处于图1所示的A位置时，构成光学系统窄视场光路。当第二透镜2沿轴向移动，处于B位置时，构成光学系统宽视场光路。当第二透镜2沿轴向移动回到图示A位置时，视场回到窄视场光路。该光学系统的具体设计参数如表1所示。
表1
当第二透镜2处于A点时，第一透镜1与第二透镜2间隔63.5mm、第二透镜2与光阑3间隔17.5mm；当第二透镜处于B点时，第一透镜1与第二透镜2间隔20mm、第二透镜2与光阑3间隔61mm；光阑3与第三透镜4间隔18.1mm；第三透镜4与第四透镜5间隔47.6mm；第四透镜5与第五透镜6间隔0.1mm；第五透镜6与探测器7保护窗口间隔51.3mm。各透镜之间的间隔可根据像质评价结果进行调整。
当第二透镜2处于图1所示A位置时，构成光学系统窄视场光路。当第二透镜2沿轴向移动，处于B位置时，构成光学系统宽视场光路。当第二透镜2沿轴向移动回到图1所示A位置时，视场回到窄视场光路。窄视场焦距为114.3mm、宽视场焦距为56.7mm；系统采用一次成像的方式；系统第一面到探测器保护玻璃的轴向空间长度为232mm。F数：1；全视场内畸变≤2.5%。适用的探测器为像素数640×480、像素大小25μm的非制冷长波红外焦平面探测器，适用波长：8μm～14μm；中心波长：10μm；有效成像面积：16mm×12mm；保护玻璃厚度为1mm，材料为锗；距保护玻璃1.9mm为探测器像面。第二透镜2在A、B两个位置可以进行±1mm的移动，用来补偿-40℃～+60℃温度范围像面的飘移，保证系统像质。A、B两点的位置，应根据像质评价的结果来确定，可以进行调整。
Claims (1)
1.一种非制冷双视场红外光学系统，其特征在于：从物方到像方依次同轴设置第一弯月正透镜、第二双凹负透镜、光阑、第三双凸正透镜、第四双凸正透镜、第五弯月负透镜和探测器，第二双凹负透镜可沿轴向在第一透镜与光阑之间移动，分别构成窄视场光路和宽视场光路。
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Families Citing this family (17)
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|---|---|---|---|---|
| CN102269871B (zh) * | 2011-07-15 | 2013-08-28 | 昆明物理研究所 | 双色双视场红外成像光学系统 |
| CN102331617A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-01-25 | 长春理工大学 | 双视场/双色红外被动消热差光学系统 |
| CN103033946B (zh) * | 2011-12-19 | 2015-07-22 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种双视场轴向变倍光学系统装调方法 |
| CN102621677A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-01 | 北京理工大学 | 紫外变焦成像光学系统 |
| CN102830485B (zh) * | 2012-09-13 | 2014-12-17 | 河北汉光重工有限责任公司 | 变光栏红外双视场光学镜头 |
| CN104317040B (zh) * | 2013-11-28 | 2017-05-03 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 非制冷高变倍比连续变焦光学系统 |
| CN104297923A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-01-21 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 两组元三视场红外光学系统及其视场变换方法 |
| CN103676094B (zh) * | 2013-12-20 | 2016-05-04 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种适用于白天与夜晚微光条件下的光学成像系统 |
| CN104267484B (zh) * | 2014-02-20 | 2017-01-25 | 山东神戎电子股份有限公司 | 一种小尺寸非制冷双视场红外光学系统 |
| CN103994826A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-20 | 山东神戎电子股份有限公司 | 一种可切换视场的非制冷红外热像仪 |
| CN104330874B (zh) * | 2014-10-27 | 2018-02-13 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种非制冷型红外光学系统 |
| CN106595869B (zh) * | 2016-11-28 | 2019-10-25 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种高分辨率制冷型红外热像仪 |
| CN106644093A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-05-10 | 电子科技大学 | 一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量 |
| CN108732731B (zh) * | 2018-08-23 | 2023-10-20 | 南京波长光电科技股份有限公司 | 一种五片式紧凑型中波制冷连续变焦镜头 |
| CN112946907A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 大视场可见-红外一体化紧凑型光学相机 |
| CN112764298B (zh) * | 2021-01-31 | 2022-10-11 | 迪擎光电(台州)有限责任公司 | 一种投影镜头系统 |
| CN115308890B (zh) * | 2022-10-12 | 2022-12-20 | 昆明全波红外科技有限公司 | 一种紧凑型长波手动变焦红外镜头 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2513128Y (zh) * | 2001-12-25 | 2002-09-25 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 一种影像镜头 |
| CN2520515Y (zh) * | 2002-01-18 | 2002-11-13 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 一种影像镜头 |
| CN201945734U (zh) * | 2010-10-22 | 2011-08-24 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种非制冷双视场红外光学系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212743A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 広角ズームレンズ |
| US7663815B2 (en) * | 2007-05-22 | 2010-02-16 | Enplas Corporation | Imaging lens |
| US20080297901A1 (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-04 | Nikon Corporation | Zoom lens system, optical apparatus, and method for forming an image |
| JP5458477B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2014-04-02 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の変倍方法 |
-
2010
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2513128Y (zh) * | 2001-12-25 | 2002-09-25 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 一种影像镜头 |
| CN2520515Y (zh) * | 2002-01-18 | 2002-11-13 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 一种影像镜头 |
| CN201945734U (zh) * | 2010-10-22 | 2011-08-24 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种非制冷双视场红外光学系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JP特开2007-212743A 2007.08.23 |
| JP特开2009-14766A 2009.01.22 |
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