一种红外广角镜头的制作方法

本发明属于光学领域，具体涉及一种红外广角镜头。

背景技术：

1、红外镜头在安防监控、工业检测、热成像、医疗诊断以及军事领域等多个方面都有重要应用，其高性能成像特性使其能够在低照度和复杂环境下(如大气污染、烟雾、薄雾等)提供高质量的红外成像效果，能够全天候实时成像。在军事领域，红外广角镜头是夜视设备和侦查系统不可或缺的组成部分，帮助军队在各种环境条件下进行有效的侦查和作战。在安防领域，红外广角镜头能够扩大监控范围，提高夜间监控的清晰性和准确性，为公共安全提供有力保障。

2、然而，红外广角镜头的设计和制造难度较高。首先，红外光线波长较长，对镜片材料的选择和光学设计有特殊要求，目前很少有2-3μm波长范围的红外镜头。其次，广角镜头需要在大视场下保证图像的清晰度和分辨率，这对光学系统的场曲控制等方面提出挑战，目前很少有视场大于120°的红外镜头。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种红外广角镜头，该红外广角镜头具有大视场、长后截距、鲁棒性高、高解像等优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种红外广角镜头，从物侧到像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜，第三透镜和第四透镜之间的距离d34与第一透镜的物侧面到像面总长的光学总长ttl满足条件式d34/ttl>0.35，第六透镜的像侧面到像面的距离bfl与第一透镜的物侧面到像面总长的光学总长ttl满足条件式bfl/ttl>0.25，所述红外广角镜头的成像波长范围为2.7-3微米，f数小于等于3.1，视场大于等于164°。

4、进一步的，在第六透镜和像面之间设置有探测器保护玻璃和/或滤色片。

5、进一步的，六片透镜的光焦度采用负、负、正、正、负、正的结构。

6、进一步的，六片透镜的材料折射率与光焦度的分配相对应，即负光焦度的透镜采用更高折射率的材料，正光焦度的透镜采用更低折射率的材料。

7、进一步的，多片透镜采用具有更高折射率的锗材料，折射率n>4。

8、进一步的，六片透镜均为纯球面结构。

9、进一步的，所述第一透镜的物侧为凸、像侧为凹，所述第二透镜的物侧为凸、像侧为凹，所述第三透镜的物侧为凹、像侧为凸，所述第四透镜的物侧为平或凸或凹、像侧为凸，所述第五透镜的物侧为凹、像侧为凸，所述第六透镜的物侧为凸、像侧为平或凸或凹。

10、进一步的，还包括光阑，所述光阑用于收束进入光学系统的光线，减小光学系统的后端口径，并降低系统的组立敏感性。

11、进一步的，所述第一透镜和第二透镜为同向的弯月形透镜，所述第三透镜采用与第二透镜反向的弯月形透镜。

12、本发明的有益效果如下：

13、1、设计中使得d34/ttl>0.35，从而实现大后截距，满足bfl/ttl>0.25，便于安装各种接口类型的探测器。

14、2、采用负、负、正、正、负、正的结构，光焦度分配合理，从而有利于消除场曲，实现大视场，满足fov/(d/f)>500，从而保证大空间范围的清晰成像。

15、3、材料折射率采用高、高、低、低、高、低的分配方式，和光焦度分配相对应，负光焦度镜片采用高折射率材料，正光焦度镜片采用低折射率材料，从而有利于光线平缓通过整个光学系统，从而降低光学系统的敏感性，实现鲁棒性高。这里的折射率高低采用相对概念，当前镜片相对与本发明中其他镜片的折射率大小。

16、4、采用多个高折射率的锗材料，折射率n>4，有利于实现接近衍射极限的高解像。

17、5、本发明提供的实施例为纯球面结构，可以有效降低加工成本。为了提高像质，可以将其中一个或多个成像面改为非球面，这不脱离本发明的实质特点。

技术特征：

1.一种红外广角镜头，其特征在于，从物侧到像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜，第三透镜和第四透镜之间的距离d34与第一透镜的物侧面到像面总长的光学总长ttl满足条件式d34/ttl>0.35，第六透镜的像侧面到像面的距离bfl与第一透镜的物侧面到像面总长的光学总长ttl满足条件式bfl/ttl>0.25，所述红外广角镜头的成像波长范围为2.7-3微米，f数小于等于3.1，视场大于等于164°。

2.根据权利要求1所述的一种红外广角镜头，其特征在于，在第六透镜和像面之间设置有探测器保护玻璃和/或滤色片。

3.根据权利要求1所述的一种红外广角镜头，其特征在于，六片透镜的光焦度采用负、负、正、正、负、正的结构。

4.根据权利要求1或3所述的一种红外广角镜头，其特征在于，六片透镜的材料折射率与光焦度的分配相对应，即负光焦度的透镜采用更高折射率的材料，正光焦度的透镜采用更低折射率的材料。

5.根据权利要求4所述的一种红外广角镜头，其特征在于，多片透镜采用具有更高折射率的锗材料，折射率n>4。

6.根据权利要求1所述的一种红外广角镜头，其特征在于，六片透镜均为纯球面结构。

7.根据权利要求1所述的一种红外广角镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧为凸、像侧为凹，所述第二透镜的物侧为凸、像侧为凹，所述第三透镜的物侧为凹、像侧为凸，所述第四透镜的物侧为平或凸或凹、像侧为凸，所述第五透镜的物侧为凹、像侧为凸，所述第六透镜的物侧为凸、像侧为平或凸或凹。

8.根据权利要求1所述的一种红外广角镜头，其特征在于，还包括光阑，所述光阑用于收束进入光学系统的光线，减小光学系统的后端口径，并降低系统的组立敏感性。

9.根据权利要求1或7所述的一种红外广角镜头，其特征在于，所述第一透镜和第二透镜为同向的弯月形透镜，所述第三透镜采用与第二透镜反向的弯月形透镜。

技术总结本发明公开了一种红外广角镜头，从物侧到像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜，第三透镜和第四透镜之间的距离d34与第一透镜的物侧面到像面总长的光学总长TTL满足条件式d34/TTL>0.35，第六透镜的像侧面到像面的距离BFL与第一透镜的物侧面到像面总长的光学总长TTL满足条件式BFL/TTL>0.25，所述红外广角镜头的成像波长范围为2.7‑3微米，F数小于等于3.1，视场大于等于164°。在第六透镜和像面之间还可以设置探测器保护玻璃、滤色片。六片透镜的光焦度采用负、负、正、正、负、正的结构。该红外广角镜头具有大视场、长后截距、鲁棒性高、高解像等优点。技术研发人员：陈斌,董云芬,宫萌,王斌受保护的技术使用者：中科院南京天文仪器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2