[实用新型]一种非制冷双视场红外测温成像光学系统

说明书

本实用新型提供一种非制冷红外双视场测温光学系统，涉及光学系统技术领域，该非制冷红外双视场测温光学系统包括沿光轴从物方到像方依次设置的正光焦度的前固定透镜、负光焦度的变焦透镜、正光焦度的第一后组透镜、负光焦度的第二后组透镜和正光焦度的第三后组透镜，所述变焦透镜沿光轴方向移动中至少有两个固定位置以使光学系统成像端具有至少一个大视场和至少一个小视场；本实用新型采用光学补偿的双视场成像光学技术，采用单个变焦透镜沿着光轴方向移动实现非制冷红外测温光学系统的两个视场，专门为红外成像测温设计，既可以在大视场进行测温，也可以在小视场对物体表面的温度分布进行详细的检测，适用范围广。

技术领域

本实用新型涉及光学系统技术领域，具体是一种非制冷红外双视场测温光学系统。

背景技术

非制冷红外测温在工农业应用中得到非常广泛的应用，由于具有将物体热辐射信号转换为表面的温度分布信号，因此被广泛应用于工业监控、电力巡线、人员体温筛查等诸多领域，具有十分重要的价值。

目前公开发表的非制冷红外测温光学系统，大多存在以下问题：仅有一个视场，而且仅为大视场，不适用于需要对物体表面温度分布进行详细检测的场合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种非制冷红外双视场测温光学系统，旨在解决现有技术中的非制冷红外测温光学系统仅有一个视场，而且仅为大视场，不适用于需要对物体表面温度分布进行详细检测的场合的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：所述非制冷红外双视场测温光学系统包括沿光轴从物方到像方依次设置的正光焦度的前固定透镜、负光焦度的变焦透镜、正光焦度的第一后组透镜、负光焦度的第二后组透镜和正光焦度的第三后组透镜，所述变焦透镜沿光轴方向移动中至少有两个固定位置以使光学系统成像端具有至少一个大视场和至少一个小视场。

所述前固定透镜的形状为弯月形，且其凸面朝向物方，所述变焦透镜的形状为双面凹透镜，所述第一后组透镜的形状为双面凸透镜，所述第二后组透镜的形状为弯月形，且其凸面朝向物方，所述第三后组透镜的形状为双面凸透镜。

所述光学系统分别在大视场和小视场的相对孔径大于1:0.9。

所述前固定透镜、变焦透镜、第一后组透镜和第三后组透镜为红外晶体材料，所述第二后组透镜为红外硫系玻璃。

所述红外晶体材料为单晶锗，所述红外硫系玻璃为IG5硫系玻璃材料。

所述光学系统中非球面以面顶点为基准的光轴方向的位置变化定义如下：

其中，Z：光轴方向的位置变化；H：光轴的高；c：透镜曲率；K：二次曲面系数；A、B、C、D：非球面系数。

所述光学系统中，工作波段8～12μm；焦距30mm、90mm；光圈F值1；像高14mm；后截距≥12mm；光学总长≤150mm；光学传函（30lp/mm）：中心≥0.5、边缘≥0.4。

位于所述固定位置的所述变焦透镜由微调变焦组连接。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用光学补偿的双视场成像光学技术，采用单个变焦透镜沿着光轴方向移动实现非制冷红外测温光学系统的两个视场，专门为红外成像测温设计，既可以在大视场进行测温，也可以在小视场对物体表面的温度分布进行详细的检测，适用范围广；

2、通过采用非球面透镜使得所述光学系统分别在大视场和小视场的相对孔径大于1:0.9，并且大小两个视场的相对孔径相等，以便于双视场测温的温度校准，可以达到更高精度的测温效果。

附图说明

图1是非制冷红外双视场测温光学系统30mm短焦大视场示意图。