本技術(shù)屬于紅外光學,特別涉及一種槍瞄紅外鏡頭及鏡頭模組。
背景技術(shù):
1、紅外成像技術(shù)目前在軍事和民用方面有著廣泛的應用,紅外熱成像瞄準鏡主要依靠目標表面溫度差異探測熱目標,可實現(xiàn)全天候觀察,抗干擾能力強,作用距離遠,適用于低照度環(huán)境及不良氣候條件,具有較強的發(fā)現(xiàn)和識別目標能力,被廣泛應于安防偵查、軍事對抗等領(lǐng)域。
2、然而為了獲取更高的成像質(zhì)量,現(xiàn)有的槍瞄類鏡頭一般采用多個鏡片,且鏡片多使用高成本的鍺材料。因此不能滿足結(jié)構(gòu)緊湊且成像質(zhì)量高的經(jīng)濟型紅外系統(tǒng)的需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決以上問題,本發(fā)明的其一目的在于提出一種槍瞄紅外鏡頭。具體技術(shù)方案如下:
2、一種槍瞄紅外鏡,所述鏡頭包括自物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第一透鏡、第二透鏡;所述第一透鏡、第二透鏡均為凸面朝向物側(cè)的彎月透鏡;所述第一透鏡、第二透鏡的光焦度均為正;所述第一透鏡與第二透鏡之間的空氣間隔為42.27mm。
3、進一步地,第一透鏡的中心厚度為4.5mm,物側(cè)面曲率半徑為41.58mm,像側(cè)面曲率半徑為47.39mm;第二透鏡的中心厚度為4.2mm,物側(cè)面曲率半徑為24.07mm,像側(cè)面曲率半徑為26.18mm。
4、進一步地,所述第一透鏡、第二透鏡的材質(zhì)分別為鍺、硫系玻璃。
5、進一步地,所述第一透鏡的物側(cè)面、第一透鏡的像側(cè)面、第二透鏡的物側(cè)面為非球面,并滿足非球面公式:
6、
7、其中,z為非球面沿光軸方向在高度r的位置時,距非球面頂點的距離矢高;c=1/r;r為鏡面的近軸曲率擬合半徑;k為圓錐系數(shù);a、b、c、d、e為高次非球面系數(shù)。
8、進一步地,所述第二透鏡的像側(cè)面為二元面,滿足非球面公式,并滿足二元面在zemax中的表達方程:m(b1ρ2+b2ρ4);其中,m為衍射級次,衍射級次為1,b1、b2為二元面位相系數(shù),ρ為歸化半徑。
9、進一步地,b1=-35.54,b2=6.77,ρ=?12.81。
10、進一步地,所述第一透鏡的像側(cè)面上設(shè)有光闌。
11、進一步地,所述鏡頭工作波段為8μm~12μm,f數(shù)為1。
12、本發(fā)明的另一目的在于提供一種鏡頭模組,包括了上述的槍瞄紅外鏡頭以及感光元件,所述感光元件用于將所述槍瞄紅外鏡頭形成的光學圖像轉(zhuǎn)換為電信號。
13、進一步地,所述感光元件為探測器,所述探測器的像元數(shù)為640×512,像元大小為12μm。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比,上述技術(shù)方案之一或多個技術(shù)方案能達到至少以下有益效果之一:
15、本發(fā)明采用兩塊透鏡,通過合理分配光焦度使鏡頭結(jié)構(gòu)緊湊,通過合理布置透鏡使得各種像差得到修正,提升邊緣畫質(zhì),從而提升成像質(zhì)量;f數(shù)為1,使鏡頭在弱光下也可清晰成像,工作性能穩(wěn)定;且焦距可達50mm,視野更廣遠,在同等距離的情況下瞄準成像更清晰;本鏡頭采用一片鍺透鏡、一片硫系玻璃材質(zhì)的透鏡,在確保成像質(zhì)量的同時,成本較低。
1.一種槍瞄紅外鏡頭,其特征在于,所述鏡頭包括自物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第一透鏡、第二透鏡;所述第一透鏡、第二透鏡均為凸面朝向物側(cè)的彎月透鏡;所述第一透鏡、第二透鏡的光焦度均為正;所述第一透鏡與第二透鏡之間的空氣間隔為42.27mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槍瞄紅外鏡頭,其特征在于,所述第一透鏡的中心厚度為4.5mm,物側(cè)面曲率半徑為41.58mm,像側(cè)面曲率半徑為47.39mm;所述第二透鏡的中心厚度為4.2mm,物側(cè)面曲率半徑為24.07mm,像側(cè)面曲率半徑為26.18mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槍瞄紅外鏡頭,其特征在于,所述第一透鏡、第二透鏡的材質(zhì)分別為鍺、硫系玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槍瞄紅外鏡頭,其特征在于,所述第一透鏡的物側(cè)面、第一透鏡的像側(cè)面、第二透鏡的物側(cè)面為非球面,并滿足非球面公式:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的槍瞄紅外鏡頭,其特征在于,所述第二透鏡的像側(cè)面為二元面,滿足非球面公式,并滿足二元面在zemax中的表達方程:m(b1ρ2+b2ρ4);其中,m為衍射級次,衍射級次為1,b1、b2為二元面位相系數(shù),ρ為歸化半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的槍瞄紅外鏡頭,其特征在于,b1=-35.54,b2=6.77,ρ=?12.81。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槍瞄紅外鏡頭,其特征在于,所述第一透鏡的像側(cè)面上設(shè)有光闌。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項所述的槍瞄紅外鏡頭,其特征在于,所述鏡頭工作波段為8μm~12μm,f數(shù)為1。
9.鏡頭模組,其特征在于,包括權(quán)利要求1至8任一項所述的槍瞄紅外鏡頭以及感光元件,所述感光元件用于將所述槍瞄紅外鏡頭形成的光學圖像轉(zhuǎn)換為電信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏡頭模組,其特征在于,所述感光元件為探測器,所述探測器的像元數(shù)為640×512,像元大小為12μm。