2021年全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果展示

红外定焦无热化光学镜头制造工艺开发

单位:有研国晶辉新材料有限公司 光学加工事业部

(项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况,)

   光学镜头目前不仅仅应用于相机,其应用广度和深度,已经有了本质上的进步和改变。光学镜头在工业领域有着非常广的应用范围,包括专业相机镜头、手机相机模组镜头、安防监控镜头、车载镜头等诸多领域。

此项目主要针对红外光学镜头的设计和工艺开发,红外成像最早运用于军事领域,在军事上有极高的应用价值,其最重要的应用是昼夜观察和热目标探测。随着红外成像技术的发展与成熟,各种适用于民用的低成本红外成像设备出现,在国民经济各个领域发挥着越来越重要的作用。

    本项目研究内容主要分为以下四个部分:红外热成像光学系统的无热化设计;红外光学镜片的抛光车削工艺开发提升;红外热成像镜头的精密安装调试,包括镜片中心偏和空气间隔的调整;镜头整机的成像性能测试,包括MRTD、NETD、MTF参数的测试。

1、创新点(对整个项目取得的起决定性的核心技术创新内容进行高度提炼和概括。创新点按照对项目贡献作用大小排序,不同创新点的创新内容不可交叉或重复。)

(1)无热化消热差

由于红外光学系统的工作范围较宽,通常在-40℃~60℃,红外材料的折射率温度系数较大,比可见光材料大一个数量级,折射率受温度影响严重。并且随着温度的变化,元件材料、外观参数都会产生变化,镜筒材料也会发生热胀冷缩,这些都对系统像质有严重的影响,甚至会导致像面一片模糊,因此,必须在光学系统设计时将温度的影响考虑进去,采取相应措施消热差无热化设计,使镜头在高低温度范围内都能正常工作。本项目对红外热成像光学系统采用光学被动式消热差无热化设计,既保证了系统的焦距补偿,又具有结构相对简单、尺寸小、重量轻、系统可靠性高等优点。

(2)非球面的加工

单点金刚石车削技术是在计算机控制下采用天然单晶金刚石刀具,在对机床和加工环境精确控制条件下,直接车削加工出符合光学质量要求的非球面光学零件。该技术主要用于加工中小尺寸的、中等批量的红外晶体和金属材料的光学零件,具有加工精度高、生产效率高、重复性好、加工成本低等特点。




、必须通过邮箱报送照片,照片要求如下:项目应用场景照片5张,格式要求为:场景照片要求:300像素*300像素,png、jpeg、jpg、gif格式。