一种大视场低畸变无热化镜头的制作方法 专利技术说明

摄影电影;光学设备的制造及其处理,应用技术1.本实用新型主要涉及镜头技术领域，具体涉及一种大视场低畸变无热化镜头。背景技术：2.随着现代军用光学探测技术的发展，要求可探测的视场范围越来越大，而由于畸变的存在，所探测的目标会发生失真和变形，给人们造成错误的识别判断，因此在保证大视场的条件下，人们必然要求成像畸变越小越好。3.并且在演习或者战场的特殊环境，其环境温度可能实时变化，为了配合各种作战任务，光学镜头还必须满足无热差的需求，保证其在非常温条件下高性能的成像质量。4.需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，由于本领域的技术内容浩如烟海、过于庞杂，因此本技术的上述内容并不必然构成现有技术。技术实现要素：5.本实用新型的提供了一种大视场低畸变无热化镜头，用以解决上述背景技术中存在的在环境温度实时变化的情况下，需要保证大视场的条件下降低镜头畸变的技术问题。6.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种大视场低畸变无热化镜头，包括光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有第一弯月透镜，第二弯月透镜，双凹透镜，双凸透镜，第一平凹透镜，第三弯月透镜，第一平凸透镜，第二平凸透镜，第四弯月透镜和第二平凹透镜；上面所述透镜均为球面镜，本技术采用了全玻璃的结构设计，避免了塑料透镜系统的温漂问题，且光学系统的几何传递函数得到很大提高，可以使最终镜头产品的锐利度、透过率和色彩还原性均得到显著提升。7.进一步的，所述双凸透镜和第一平凹透镜组合成胶合透镜j1。8.进一步的，所述第三弯月透镜和第一平凸透镜组合成胶合透镜j2。9.进一步的，所述二平凸透镜和第四弯月透镜组合成胶合透镜j3。10.进一步的，所述第三弯月透镜采用折射率大于1.9的高折射率玻璃。11.进一步的，所述第一弯月透镜厚度为1.8mm，前表面曲率半径为70mm～71mm，后表面曲率半径为-10mm～-11mm，距离所述第二弯月透镜前表面距离为3.1mm，光学玻璃代号为h-lak61；12.所述第二弯月透镜厚度为4.7mm，前表面曲率半径为14mm～15mm，后表面曲率半径为-12mm～-13mm，距离所述双凹透镜前表面距离为3.9mm，光学玻璃代号为h-laf62；13.所述双凹透镜厚度为4.1mm，前表面曲率半径为-29mm～-30mm，后表面曲率半径为-13mm～-14mm，距离所述双凸透镜前表面距离为1.0mm，光学玻璃代号为h-k10；14.所述双凸透镜厚度为5.3mm，前表面曲率半径为17mm～18mm，后表面曲率半径为11mm-12mm光学玻璃代号为h-zlaf4la；15.所述第一平凹透镜厚度为4.0mm，前表面曲率半径为-11mm～-12mm，后表面曲率半径为669～670mm，距离所述第三弯月透镜前表面距离为0.7mm，光学玻璃代号为h-zf13；16.所述弯月透镜厚度为4.9mm，前表面曲率半径为7mm～8mm，后表面曲率半径为-2～-3mm，光学玻璃代号为h-zlaf53bgt；17.所述第一平凸透镜厚度为2.0mm，前表面曲率半径为2mm～3mm，后表面曲率半径为12～13mm，距离所述第二平凸透镜前表面距离为0.2mm，光学玻璃代号为h-lak8b；18.所述第二平凸透镜厚度为2.8mm，前表面曲率半径为18mm～19mm，后表面曲率半径为2～3mm，距离所述第四弯月透镜前表面距离为2.3mm，光学玻璃代号为h-lal53a；19.所述第四弯月透镜厚度为2.3mm，前表面曲率半径为-2mm～-3mm，后表面曲率半径为5～6mm，距离所述第二平凹透镜前表面距离为0.2mm，光学玻璃代号为h-laf6la；20.所述第二平凹透镜厚度为3.2mm，前表面曲率半径为-5mm～-6mm，后表面曲率半径为-360～-361mm，距离聚焦成像面距离为4.0mm，光学玻璃代号为h-zf1。21.进一步的，所述第三弯月透镜和第二平凸透镜之间是系统的孔径光阑，所述第三弯月透镜后表面到孔径光阑的空气间隔是0.2mm，孔径光阑到所述第二平凸透镜前表面的距离是0.2mm。22.采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：23.本实用新型设计合理，利用各个透镜之间的配合，可以在-80℃至80℃的成像质量与常温下相同，全视场角度为134.4度，并且畸变小于2%，整体的光学指标优异，实现了在一定温度范围内的大视场低畸变镜头制作，避免了演习或者战场的特殊环境，其环境温度可能变化较大造成的图像不清晰的问题。附图说明24.图1为本实用新型的的光路结构图；25.图2为本实用新型的畸变示意图；26.图3为本实用新型在常温下的mtf示意图；27.图4为本实用新型在-80℃下的mtf示意图；28.图5为本实用新型在80℃下的mtf示意图。29.1、第一弯月透镜；2、第二弯月透镜；3、双凹透镜；4、双凸透镜；5、第一平凹透镜；6、第三弯月透镜；7、第一平凸透镜；8、第二平凸透镜；9、第四弯月透镜；10、第二平凹透镜。具体实施方式30.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“页”、“底”“内”、“外”、"顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设有”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。实施例34.参照附图1-5，一种大视场低畸变无热化镜头，其特征在于：包括光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有第一弯月透镜1，第二弯月透镜2，双凹透镜3，双凸透镜4，第一平凹透镜5，第三弯月透镜6，第一平凸透镜7，第二平凸透镜8，第四弯月透镜9和第二平凹透镜10；上面所述透镜均为球面镜，第一弯月透镜1、第二弯月透镜2和双凹透镜3搭配，其光焦度为先负正后负，在此使用两片负透镜的目的是使光线轨迹更顺畅，同时保证系统无热化。35.所述双凸透镜4和第一平凹透镜5组合成胶合透镜j1。36.所述第三弯月透镜6和第一平凸透镜7组合成胶合透镜j2。37.所述二平凸透镜8和第四弯月透镜9组合成胶合透镜j3。38.胶合透镜j1、胶合透镜j2和胶合透镜j3可以有效解决系统色差问题，而且能够降低光学系统的公差敏感性。39.所述第三弯月透镜6采用折射率大于1.9的高折射率玻璃。40.所述第一弯月透镜1厚度为1.8mm，前表面曲率半径为70mm～71mm，后表面曲率半径为-10mm～-11mm，距离所述第二弯月透镜2前表面距离为3.1mm，光学玻璃代号为h-lak61；41.所述第二弯月透镜2厚度为4.7mm，前表面曲率半径为14mm～15mm，后表面曲率半径为-12mm～-13mm，距离所述双凹透镜3前表面距离为3.9mm，光学玻璃代号为h-laf62；42.所述双凹透镜3厚度为4.1mm，前表面曲率半径为-29mm～-30mm，后表面曲率半径为-13mm～-14mm，距离所述双凸透镜4前表面距离为1.0mm，光学玻璃代号为h-k10；43.所述双凸透镜4厚度为5.3mm，前表面曲率半径为17mm～18mm，后表面曲率半径为11mm-12mm光学玻璃代号为h-zlaf4la；44.所述第一平凹透镜5厚度为4.0mm，前表面曲率半径为-11mm～-12mm，后表面曲率半径为669～670mm，距离所述第三弯月透镜6前表面距离为0.7mm，光学玻璃代号为h-zf13；45.所述弯月透镜6厚度为4.9mm，前表面曲率半径为7mm～8mm，后表面曲率半径为-2～-3mm，光学玻璃代号为h-zlaf53bgt；46.所述第一平凸透镜7厚度为2.0mm，前表面曲率半径为2mm～3mm，后表面曲率半径为12～13mm，距离所述第二平凸透镜8前表面距离为0.2mm，光学玻璃代号为h-lak8b；47.所述第二平凸透镜8厚度为2.8mm，前表面曲率半径为18mm～19mm，后表面曲率半径为2～3mm，距离所述第四弯月透镜9前表面距离为2.3mm，光学玻璃代号为h-lal53a；48.所述第四弯月透镜9厚度为2.3mm，前表面曲率半径为-2mm～-3mm，后表面曲率半径为5～6mm，距离所述第二平凹透镜10前表面距离为0.2mm，光学玻璃代号为h-laf6la；49.所述第二平凹透镜10厚度为3.2mm，前表面曲率半径为-5mm～-6mm，后表面曲率半径为-360～-361mm，距离聚焦成像面距离为4.0mm，光学玻璃代号为h-zf1。50.所述第三弯月透镜6和第二平凸透镜8之间是系统的孔径光阑，所述第三弯月透镜6后表面到孔径光阑的空气间隔是0.2mm，孔径光阑到所述第二平凸透镜8前表面的距离是0.2mm。51.经过实验室最终结果检测，由上述镜片构成的光学系统的光学指标如下：焦距等于6.94mm；畸变小于2%，如图2所示；-80℃至80℃的成像质量与常温下相同，如图3-5所示；光谱范围为0.45um到0.7um；成像面大小为2/3英寸；相对孔径为1/4.1；全视场角度为134.4°；成像质量mtf在112lp/mm大于0.3。52.综上所述，本技术最终的镜头结构合理，可以在一定温度内保证畸变小于2%，且成像质量较好，克服了观测视野及战场环境温度对观测系统的影响，实现超大视野的高分辨成像。53.以上所述实施例仅表达了本实用新型的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。









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