[发明专利]一种长波红外针孔广角测温镜头及其成像方法

说明书

本发明涉及一种长波红外针孔广角测温镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、后组B，所述前组A包括依次设置的弯月正透镜A1、弯月正透镜A2、弯月正透镜A3；所述后组B包括依次设置的弯月正透镜B1、弯月正透镜B2。本发明所涉及的镜头用来检测熔炉熔池温度，为延长其使用寿命，要求系统第一片镜片的口径足够小。因此光学系统选用二次成像的结构型式，可以缩小第一片镜片的口径；该系统超广角的设计，可检测大范围的熔炉熔池温度；该镜头可搭配384*288，17um非制冷长波红外探测器使用。

技术领域

本发明涉及一种长波红外针孔广角测温镜头及其成像方法。

背景技术

金属熔融的过程中，温度的高低对其具有非常大的影响，因此需要检测熔炉熔池温度，即检测熔融金属物的温度。进行检测时，由于一般的温度计无法耐受这么高的温度，很多时候是采用红外测温系统，即不接触金属物，只接收金属物发出的红外辐射能量大小对金属物进行温度检测，判断熔池温度是否在预设的范围内。熔融金属物的温度高，发出的红外辐射能量大，为了延长红外测温镜头的使用寿命，要求系统第一片镜片的口径足够小，光学系统前增加衰减片，减少进入系统的辐射能。由于传统的长波红外设计思路都是采用一次成像的结构型式，对于广角镜头的设计，其焦距短、视场大，第一片镜片口径远比焦距大得多，导致镜头的使用寿命缩短。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种结构简单的长波红外针孔广角测温镜头及其成像方法。

本发明的技术方案是，一种长波红外针孔广角测温镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、后组B，所述前组A包括依次设置的弯月正透镜A1、弯月正透镜A2、弯月正透镜A3；所述后组B包括依次设置的弯月正透镜B1、弯月正透镜B2。

进一步的，所述弯月正透镜A1与弯月正透镜A2的空气间隔为3.5mm；弯月正透镜A2与弯月正透镜A3的空气间隔为6.6mm；弯月正透镜A3与弯月正透镜B1的空气间隔为13mm；弯月正透镜B1与弯月正透镜B2的空气间隔为18mm。

一种长波红外针孔广角测温镜头的成像方法，按以下步骤进行：光线自左向右依次经弯月正透镜A1、弯月正透镜A2、弯月正透镜A3、弯月正透镜B1、弯月正透镜B2后成像。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：采用二次成像的结构型式，可以缩小第一片镜片的口径，对超高温物体进行温度检测时可以延长其寿命；焦距短、视场大，可以检测大范围物体的温度；通过光线高度的调整，控制相对照度在合理的范围之内，使成像像面照度均匀。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为本发明实施例的光学系统图。

图2为该镜头常温环境下的MTF图；

图3为常温环境下场曲畸变图。

图中：

A1弯月正透镜A1、A2弯月正透镜A2、A3弯月正透镜A3、B1弯月正透镜B1、B2弯月正透镜B2。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1～3所示，一种长波红外针孔广角测温镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有前组A、后组B，所述前组A包括依次设置的弯月正透镜A1、弯月正透镜A2、弯月正透镜A3；所述后组B包括依次设置的弯月正透镜B1、弯月正透镜B2。

在本实施例中，所述弯月正透镜A1与弯月正透镜A2的空气间隔为3.5mm；弯月正透镜A2与弯月正透镜A3的空气间隔为6.6mm；弯月正透镜A3与弯月正透镜B1的空气间隔为13mm；弯月正透镜B1与弯月正透镜B2的空气间隔为18mm。