[实用新型]一种适用于短中波双色制冷探测系统的广角镜头

说明书

本实用新型公开了一种适用于短中波双色制冷探测系统的广角镜头，包括从物侧到像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；其中，第一透镜为负屈光率的凸凹透镜；第二透镜为负屈光率的凸凹透镜；第三透镜为正屈光率的凹凸透镜；第四透镜为正屈光率的凸凹透镜；第五透镜为正屈光率的凸凹透镜。上述广角镜头适用于短中波双色探测器，对角线视场角可达120°，适用于大范围气体能源泄漏检测、地质探测、安全监控、公安执法、森林防火等相关领域，可靠性高、成像幅面大、工作波段宽、结构紧凑、适装性好、成像质量好。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于短中波双色制冷探测系统的广角镜头，属于短中波双色探测系统的广角镜头技术领域。

背景技术

所谓的广角镜头就是焦距较短、视角较大的镜头，具有更广阔的视野，被广泛应用于需要大范围取像的场合。

现有技术中，针对短中波双色探测系统的广角镜头的报道较少，尚无适用于双色探测器的短中波视场角能达到120度以上的特殊制冷镜头，如CN104297898B公布了一种大视场双波谐衍射光学系统，但是所述焦距为22.6mm，F2.0,视场角为37.5°的非制冷镜头，并未涉及到双色广角技术；CN110161663B公布了一种五片式中长波广角镜头，但是并未涉及到短波段。

开发适用于双色探测器的短中波视场角能达到120度以上的特殊制冷镜头，在大范围气体能源泄漏检测、地质探测、安全监控、公安执法、森林防火等相关领域有重要的应用作用，在这些特殊场合中需要监测的范围大，导致需要更大的视场角镜头，有必要进行短中波双色探测系统的大广角镜头的开发。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于短中波双色探测器640*512红外机芯的大幅面红外光学广角镜头，给出了一种大靶面短中波双色探测器广角镜头的解决方案，系统组合焦距f’为6.5mm，系统F数等于3.5，对角线视场角达到120°，适用于大范围气体能源泄漏检测、地质探测、安全监控、公安执法、森林防火等相关领域。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种适用于短中波双色制冷探测系统的广角镜头，包括从物侧到像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；

其中，第一透镜为负屈光率的凸凹透镜；

第二透镜为负屈光率的凸凹透镜；

第三透镜为正屈光率的凹凸透镜；

第四透镜为正屈光率的凸凹透镜；

第五透镜为正屈光率的凸凹透镜。

该光学系统具有屈光率的透镜只有上述的第一至第五透镜，所需镜片少；对角线视场角达到120°，适用于大范围气体能源泄漏检测、地质探测、安全监控、公安执法、森林防火等相关领域。

为保证双波段的色差和像差能达到较优，同时为保证整体成本的降低，第五透镜的物侧凸面(第五物侧面)为二元面，其余为球面透镜；二元面包含非球面和衍射面，二元面非球面方程为：

其中，ZA：非球面沿光轴方向的透镜矢高；R：表面与光轴交点处的曲率半径；Y：透镜垂直于光轴方向的半口径；k：圆锥系数；A、B、C、D、E面系数；二元面衍射面方程为：F＝A₁Y²+A₂Y⁴+A₃Y⁶，其中：Φ：为衍射面的位相；Y：透镜垂直于光轴方向的半口径；A1、A2、A3衍射面位相系数。

为保证整体的透过率，降低镜片数量，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜均采用晶体材质制成。