一种数码辉光夜视瞄准镜物镜的制作方法

1.本发明涉及光电仪器领域，具体为一种数码辉光夜视瞄准镜物镜。


背景技术：

2.辉光夜视是一种应用光电效应原理，把夜间不足以引起人眼视觉感知的目标反射的低亮度星光、月光、大气辉光等微弱光增强至适于肉眼夜间观察的亮度正常视觉程度的技术，近年来，随着国内外大力发展和需求牵引下，辉光成像传感器技术得到了飞速发展，能够满足昼夜两用，特别是采用数字互补型金属氧化硅(cmos)芯片数字成像技术的夜视技术发展迅猛，具有宽动态范围、高分辨率、低功耗等优点，美国的第五代x27真彩夜视仪也采用了高感光度cmos成像传感器，在军事上，辉光瞄准镜是部队执行夜间作战任务的必备装备之一，能够在夜间进行战场侦察、瞄准射击等军事行动，物镜是辉光夜视瞄准镜的核心部件之一，物镜成像质量的好坏至关重要，随着成像传感器的分辨率不断提高，需要有相应的高分辨率物镜与之相匹配，物镜设计中采用非球面透镜相对球面透镜而言在提高成像质量、减小畸变、实现小型化方面等具有无可比拟的优势。
3.现有的微光成像传感器的分辨率不高，大都只能达到50lp/mm，物镜的分辨率需要和成像传感器匹配，受限于微光成像传感器的分辨率，物镜设计的分辨率也不高，为此亟需一种数码辉光夜视瞄准镜物镜。


技术实现要素：

4.基于此，本发明的目的是提供一种数码辉光夜视瞄准镜物镜，以解决现有的微光成像传感器的分辨率不高，大都只能达到50lp/mm，物镜的分辨率需要和成像传感器匹配，受限于微光成像传感器的分辨率，物镜设计的分辨率也不高的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数码辉光夜视瞄准镜物镜，包括第一球面单透镜，所述第一球面单透镜的一侧设置有第二球面单透镜，且第二球面单透镜的一侧设置有第三球面单透镜，所述第三球面单透镜的一侧设置有第一球面双胶合透镜，且第一球面双胶合透镜的一侧设置有第四球面单透镜，所述第四球面单透镜的一侧设置有第五球面单头镜，且第五球面单头镜的一侧设置有第二球面双胶合透镜，所述第二球面双胶合透镜的一侧设置有非球面单透镜。
6.优选地，所述非球面单透镜为ed玻璃。
7.优选地，所述非球面单透镜采用模压加工工艺成型。
8.优选地，所述第二球面单透镜、第一球面双胶合透镜、第二球面双胶合透镜皆ed玻璃。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
10.1、本发明通过设置的第一球面单透镜、第二球面单透镜、第三球面单透镜、第一球面双胶合透镜、第四球面单透镜、第五球面单头镜、第二球面双胶合透镜、非球面单透镜，实现了光路布局合理，为了实现高分辨率，本发明在物镜的光学系统设计中引入一片非球面
模压玻璃透镜，同时为了复消色差，采用了ed玻璃，由非球面的初级像差理论可知，当在光学系统孔径光阑附近采用非球面透镜，主要校正轴上像差，当在远离孔径光阑的位置采用非球面透镜，主要影响轴外像差，且距离孔径光阑越远，非球面对轴外像差的影响也越大，因此，在物镜光学系统设计时合理地选择非球面的位置，对校正像差具有重要的作用，该物镜具有宽波段、色差小、日夜共焦、高分辨率等特点，能够满足实际工程使用需求，该物镜具有高分辨率、复消色差、可昼夜两用等优点，本发明匹配新型高分辨率微光夜视cmos传感器的分辨率125lp/mm，设计波段为400nm～940nm，无辅助照明光源，日夜共焦，在白天或低照度夜晚均成像质量良好。
附图说明
11.图1为本发明的物镜光学系统图；
12.图2为本发明的mtf传函曲线图；
13.图3为本发明的复消色差曲线图。
14.图中：1、第一球面单透镜；2、第二球面单透镜；3、第三球面单透镜；4、第一球面双胶合透镜；5、第四球面单透镜；6、第五球面单头镜；7、第二球面双胶合透镜；8、非球面单透镜。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
16.实施例1
17.物镜采用双高斯摄影物镜结构作为初始结构，加以复杂化变形得到最终如图1所示结果。
18.非球面透镜需要满足模压加工的工艺性，非球面透镜的尺寸越大，模压后的面型精度越低，再根据前面基于非球面初级像差的理论分析，根据物镜像差校正需要及考虑模压非球面的工艺性，本技术方案在远离光阑、像面前的最后一片透镜引入非球面，同时让物镜光学系统中光线入射角大的透镜表面使其弯向光阑，在光学系统设计中采用“小像差互补”的设计方法，在zemax软件通过操作数控制光学系统各透镜表面的初级像差小且分布均匀，避免出现某一片透镜的像差值特别大，需要其余透镜与其相互补偿像差的情况，因为微光物镜的设计波段较宽，同时满足在昼夜环境下使用的时候无“离焦”现象，需要进行复消色差设计，物镜光学系统中的第二球面单透镜2、第一球面双胶合透镜4、第二球面双胶合透镜7皆采用了ed玻璃，经过反复迭代优化，得到了像质优良的设计结果物镜透镜的主要参数取值范围如表1所示：
19.表1 物镜透镜参数表
[0020][0021]
mtf传函曲线如图2所示，在125lp/mm，mtf＞0.3，复消色差曲线图如图3所示，在波段400nm～940nm范围内实现了复消色差，色差在衍射极限范围内。
[0022]
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0023]
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
[0024]
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种数码辉光夜视瞄准镜物镜，包括第一球面单透镜(1)，其特征在于：所述第一球面单透镜(1)的一侧设置有第二球面单透镜(2)，且第二球面单透镜(2)的一侧设置有第三球面单透镜(3)，所述第三球面单透镜(3)的一侧设置有第一球面双胶合透镜(4)，且第一球面双胶合透镜(4)的一侧设置有第四球面单透镜(5)，所述第四球面单透镜(5)的一侧设置有第五球面单头镜(6)，且第五球面单头镜(6)的一侧设置有第二球面双胶合透镜(7)，所述第二球面双胶合透镜(7)的一侧设置有非球面单透镜(8)。2.根据权利要求1所述的一种数码辉光夜视瞄准镜物镜，其特征在于：所述非球面单透镜(8)为ed玻璃。3.根据权利要求1所述的一种数码辉光夜视瞄准镜物镜，其特征在于：所述非球面单透镜(8)采用模压加工工艺成型。4.根据权利要求1所述的一种数码辉光夜视瞄准镜物镜，其特征在于：所述第二球面单透镜(2)、第一球面双胶合透镜(4)、第二球面双胶合透镜(7)皆ed玻璃。

技术总结
本发明公开了一种数码辉光夜视瞄准镜物镜，涉及光电仪器领域，包括第一球面单透镜，所述第一球面单透镜的一侧设置有第二球面单透镜，且第二球面单透镜的一侧设置有第三球面单透镜，所述第三球面单透镜的一侧设置有第一球面双胶合透镜，且第一球面双胶合透镜的一侧设置有第四球面单透镜，所述第四球面单透镜的一侧设置有第五球面单头镜。本发明实现了光路布局合理，为了实现高分辨率，本发明在物镜的光学系统设计中引入一片非球面模压玻璃透镜，同时为了复消色差，采用了ED玻璃，该物镜具有宽波段、色差小、日夜共焦、高分辨率等特点，能够满足实际工程使用需求，该物镜具有高分辨率、复消色差、可昼夜两用等优点。可昼夜两用等优点。可昼夜两用等优点。


技术研发人员：时强
受保护的技术使用者：上海千眼科技发展有限公司
技术研发日：2022.02.17
技术公布日：2022/6/4