[发明专利]一种广角红外定焦镜头

说明书

本发明公开了一种广角红外定焦镜头，包括由物侧至镜侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、硅窗口和探测器，第一透镜和第三透镜为负透镜，第二透镜和第四透镜为正透镜,第一透镜物侧面和镜侧面分别为凸面和凹面，第二透镜物侧面和镜侧面分别为凸面和凹面，第三透镜透镜物侧面和镜侧面分别为凹面和凸面，第四透镜物侧面和镜侧面均为凸面,第一透镜、第二透镜和第三透镜均为球面透镜，第四透镜为非球面透镜；本发明能够在实现广角、结构紧凑、高低温‑40～85℃温差环境中适用、有效校正光学系统中的像差等优点的同时，还比现有技术的红外定焦镜头成本更低，适用于大角度红外热成像设备。

技术领域

本发明属于光学成像技术领域，具体涉及一种广角红外定焦镜头。

背景技术

近年来，红外热成像技术得到了飞速发展，红外热成像在非制冷探测器领域的应用技术也日益成熟。目前，非制冷长波红外热像仪被广泛应用于军事、车载、测温、电力巡线、边界安防等领域，其中在军事领域的应用尤为广泛。为了使非制冷长波红外热像仪能够满足民用使用需求，要求长波非制冷光学系统中的镜头视场角足够大，但为了保持成本的平衡，则不得不降低探测器成本，即探测器的画幅需要同步减小，这将导致镜头成像品质大大降低。为了解决成像品质问题，现有的红外系统通常采用的方式为增加大视场系统第一个透镜口径，但由又势必造成产品头部体积的增大及生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中存在的不足，提供一种广角红外定焦镜头。

本发明采用的技术方案如下：

一种广角红外定焦镜头，包括由物侧至镜侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、硅窗口和探测器；

所述第一透镜和第三透镜为负透镜，第二透镜和第四透镜为正透镜；第一透镜物侧面和镜侧面分别为凸面和凹面，第二透镜物侧面和镜侧面分别为凸面和凹面，第三透镜透镜物侧面和镜侧面分别为凹面和凸面，第四透镜物侧面和镜侧面均为凸面。

进一步地，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜均为球面透镜，第四透镜为非球面透镜；所述非球面透镜满足以下条件：

公式(1)中相关参数含义如下：

X-非球面的深度，单位为mm；

Y-从光轴到透镜面的距离，即高度，单位为mm；

C-镜片曲率半径﹐C＝1/R；

K-圆锥常数；

b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g﹑h-非球面镜片系数。

进一步地，所述第四透镜具有衍射面。

进一步地，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜均采用锗玻璃，第四透镜采用硫系玻璃。

进一步地，所述第一透镜至第四透镜的焦距满足以下条件：

0.7＜∣f₁/f₁₂₃∣＜1(2)

1.9＜∣f₂/f₁₂₃∣＜2.2(3)

1.9＜∣f₃/f₁₂₃∣＜2.2(4)

公式(2)中(4)中，f₁为第一透镜焦距，f₂为第二透镜焦距，f₃为第三透镜焦距，f₄为第四透镜焦距，f₁₂₃为第一透镜、第二透镜和第三透镜的组合焦距。

进一步地，所述第一透镜至第四透镜的焦距满足以下条件：