CN109752819A - 一种低成本非制冷长波红外广角镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本非制冷长波红外广角镜头，从物侧到像面包括一片正光焦度且凹面朝向物面的弯月型透镜，及透镜与成像面之间的滤光片，镜片材料为硫系玻璃；本发明中透镜为硫系玻璃非球面镜片，可以使所述非制冷长波红外广角镜头具有较好的光学性能，同时可以实现所述非制冷长波红外广角镜头的小型化。
Description
技术领域
本发明涉及非制冷红外热像镜头技术领域，具体是一种低成本非制冷长波红外广角镜头。
背景技术
由于非制冷长波红外产品作为高端的工业温度检测、监控用产品，无论是探测器还是红外镜头，一直价格不菲，不利于普及消费化。如今法国Ulis推出Micro80P探测器，以及美国Flir推出更小的Lepton消费级探测器，价格下降，体积小巧，这为非制冷红外产品快速消费化提供了条件。现在有厂商正在把非制冷红外产品内置在手机上。
传统球面红外镜头无法做到一片式光学结构，体积大、成本高，很难快速消费化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉，结构小巧的非制冷长波红外广角镜头，能够适用于内置手机上，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低成本非制冷长波红外广角镜头，从物侧到成像面具有一片正光焦度且凹面朝向物面的弯月型透镜以及透镜与成像面之间的滤光片，透镜为硫系玻璃非球面。
作为本发明进一步的方案：所述非制冷长波红外广角镜头满足一片式结构。
作为本发明进一步的方案：所述非制冷长波红外广角镜头满足条件式：tanFOV/TL>0.2,其中，FOV表示所述非制冷长波红外广角镜头的最大半视场角，TL表示所述长波红外广角镜头的光学总长。此条件体现了所述非制冷长波红外广角镜头在拥有大视场角的情况下，可以有效限制镜头的光学总长，使得所述非制冷长波红外广角镜头结构较小。
作为本发明进一步的方案：所述非制冷长波红外广角镜头满足条件式：0.5<f/R2<2，其中，f表示的是非制冷长波红外广角镜头的焦距，R2表示镜片像侧面的曲率半径，满足以上条件式有利于所述非制冷长波红外广角镜头的像差校正，尤其对轴外像差，如场曲的校正。
作为本发明进一步的方案：所述非制冷长波红外广角镜头满足条件式：80<V10.6<120,其中，V10.6表示镜片在波长10.6μm下的阿贝数。
作为本发明进一步的方案：所述非制冷长波红外广角镜头的光学总长不大于5mm。
作为本发明进一步的方案：所述非制冷长波红外广角镜头的视场角大于100°。
作为本发明进一步的方案：所述非制冷长波红外广角镜头的的适用光谱范围为：8μm～12μm。
满足上述配置有利于保证所述非制冷长波红外镜头的结构小型化，同时提高视场角。此外，修正了红外长波段的各类像差，使中心与边缘视场都有足够的分辨率。
附图说明
图1为本发明实施例中非制冷长波红外广角镜头的截面结构示意图。
图2为本发明实施例中非制冷长波红外广角镜头的MTF曲线示意图。
图3为本发明实施例中非制冷长波红外广角镜头的相对照度图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，从物侧到成像面具有一片正光焦度且凹面朝向物面的弯月型透镜以及透镜与成像面之间的滤光片，透镜为硫系玻璃非球面。
进一步的：所述非制冷长波红外广角镜头满足一片式结构。
进一步的：所述非制冷长波红外广角镜头满足条件式：tanFOV/TL>0.2,其中，FOV表示所述非制冷长波红外广角镜头的最大半视场角，TL表示所述长波红外广角镜头的光学总长。此条件体现了所述非制冷长波红外广角镜头在拥有大视场角的情况下，可以有效限制镜头的光学总长，使得所述非制冷长波红外广角镜头结构较小。
进一步的：所述非制冷长波红外广角镜头满足条件式：0.5<f/R2<2，其中，f表示的是非制冷长波红外广角镜头的焦距，R2表示镜片像侧面的曲率半径，满足以上条件式有利于所述非制冷长波红外广角镜头的像差校正，尤其对轴外像差，如场曲的校正。
进一步的：所述非制冷长波红外广角镜头满足条件式：80<V10.6<120,其中，V10.6表示镜片在波长10.6μm下的阿贝数。
进一步的：所述非制冷长波红外广角镜头的光学总长不大于5mm。
进一步的：所述非制冷长波红外广角镜头的视场角大于100°。
进一步的：所述非制冷长波红外广角镜头的的适用光谱范围为：8μm～12μm。
一种低成本非制冷长波红外广角镜头的非球面的表面形状均满足下列方程：
其中，z表示曲面离开曲面顶点在光轴方向的距离，c表示曲面顶点的曲率，k表示二次曲面系数，h表示光轴到曲面的距离，B、C、D、E和F分别表示四阶、六阶、八阶、十阶和十二阶曲面系数。
请参阅图1～3，为本发明实施例中提供的非制冷长波红外广角镜头，从物侧到像面包括一片正光焦度且凹面朝向物面的弯月型透镜以及透镜与成像面之间的滤光片，镜片材料为硫系玻璃。
本实施例中，各个透镜的相关参数如表1所示：（表1）
本实施例的各透镜非球面的参数如表2所示：（表2）
在本实施例中，其在红外长波波段内的MTF曲线相对照度图分别如图2、图3。
以上所述实施例描述较为具体和详细，但并不能因此而理解对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护的范围应以所附权利要求为准。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种低成本非制冷长波红外广角镜头，其特征在于，从物侧到成像面具有一片正光焦度且凹面朝向物面的弯月型透镜以及透镜与成像面之间的滤光片，透镜为硫系玻璃非球面。
2.根据权利要求1所述的一种低成本非制冷长波红外广角镜头，其特征在于，所述的非制冷长波红外广角镜头只有一片镜片。
3.根据权利要求1所述的一种低成本非制冷长波红外广角镜头，其特征在于，所述非制冷长波红外镜头满足条件式：tanFOV/TL>0.2，其中，FOV表示所述长波红外广角镜头的最大半视场角，TL表示所述长波红外广角镜头的光学总长。
4.根据权利要求1所述的一种低成本非制冷长波红外广角镜头，其特征在于，所述非制冷长波红外广角镜头满足条件式：0.5<f/R2<2，其中，f表示的是非制冷长波红外广角镜头的焦距，R2表示镜片像侧面的曲率半径。
5.根据权利要求1所述的一种低成本非制冷长波红外广角镜头，其特征在于，所述非制冷长波红外广角镜头满足条件式：80<V10.6<120，其中，V10.6表示镜片的阿贝数。
6.根据权利要求1所述的一种低成本非制冷长波红外广角镜头，其特征在于，所述非制冷长波红外广角镜头的光学总长不大于5mm。
7.根据权利要求1所述的一种低成本非制冷长波红外广角镜头，其特征在于，所述非制冷长波红外广角镜头的视场角大于100°。
8.根据权利要求1所述的一种低成本非制冷长波红外广角镜头，其特征在于，所述非制冷长波红外广角镜头的适用光谱范围为： 8μm～12μm。
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2017
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