[发明专利]具有大热光系数的无热双合透镜

说明书

无热透镜系统包括会聚透镜元件和发散透镜元件，会聚透镜元件具有负的第一热光系数，发散透镜元件具有幅度大于第一热光系数的负的第二热光系数，其中，发散透镜元件联接至会聚透镜元件以形成会聚无热双合透镜。

技术领域

本申请涉及光学领域，具体地，涉及具有大热光系数的无热双合透镜及其制造方法。

背景技术

摄像机经常需要在宽的温度范围内操作，例如，从炎热夏季的高温至冬季低于冰点的温度。塑料的光学性质倾向于随着温度发生极大变化，因此塑料透镜被认为是不适合于需要在宽的温度范围下表现良好的摄像机。塑料不仅常常随着温度的升高而膨胀，而且折射率也发生变化。折射率n对温度T的相关性由热光系数dn/dT表示。对于大多数光学塑料，热光系数为约-100ppm/K。这种大数值意味着随着温度的增加折射率显著降低，并且可能在与设计温度(例如，室温)相差甚远的温度下显著地降低塑料透镜的性能。另一方面，玻璃通常具有更低的热光系数，如1至5ppm/K，因此玻璃透镜被认为更适合与明显的温度变化相关的应用。

发明内容

在一实施方式中，无热透镜系统包括会聚透镜元件和发散透镜元件，会聚透镜元件具有负的第一热光系数，发散透镜元件具有幅度大于第一热光系数的负的第二热光系数，其中，发散透镜元件联接至会聚透镜元件以形成会聚无热双合透镜。

在一实施方式中，用于制造无热双合透镜的方法包括：(a)由被固化时具有负的第一热光系数的第一聚合物模制会聚透镜；(b)由被固化时具有幅度大于第一热光系数的负的第二热光系数的第二材料模制发散透镜；以及(c)将会聚透镜和发散透镜黏合在一起以形成无热双合透镜。

附图说明

图1示出根据一实施方式的具有大热光系数的无热双合透镜。

图2A和图2B示出包括图1中的无热双合透镜的无热摄像机的一示例性应用。

图3A和图3B示意性地示出图1中的无热双合透镜的两个更通用的实施方式。

图4A和图4B示出根据实施方式的具有双凸透镜元件和双凹透镜元件的无热双合透镜。

图5A和图5B示出根据实施方式的具有会聚凹凸透镜元件和发散凹凸透镜元件的无热双合透镜。

图6A和图6B示出根据实施方式的具有平凹透镜元件和平凹透镜元件的无热双合透镜。

图7示出根据一实施方式的具有彼此联接的双凸透镜元件和双凹透镜元件的无热双合透镜。

图8示出通过图7中的无热双合透镜形成在相关像平面上的点的均方根半径。

图9A至图9C示出图7中的无热双合透镜的光学传递函数的模数。

图10示出根据一实施方式的具有与图7中的无热双合透镜的形状相同的形状的单透镜。

图11A和图11B示出图10中的单透镜的光学传递函数的模数。

图12示出根据一实施方式的具有会聚凹凸透镜元件和发散凹凸透镜元件的无热双合透镜。

图13示出由图12中的无热双合透镜形成在相关像平面上的点的均方根半径。

图14A至图14C示出图12中的无热双合透镜的光学传递函数的模数。

图15示出根据一实施方式的具有与图12中的无热双合透镜的形状相同的形状的单透镜。

图16A和图16B示出图15中的单透镜的光学传递函数的模数。

图17示出根据一实施方式的包括具有双凸透镜元件和双凹透镜元件的无热双合透镜的无热透镜系统。

图18示出通过图17中的无热双合透镜形成在相关像平面上的点的均方根半径。