Abstract
This paper deals with the design and development of a lens system capable of imaging an infrared image of $3{\sim}5{\mu}m$ wavelength bands with a focal length of 24mm and good atmospheric transmission characteristics. The design used CodeV, a commercial design program, and the optimization is carried out with weighting to eliminate chromatic aberration, spherical aberration and distortion. The designed lens system consists of two lenses consisting of Si and Ge. Each lens has an aspherical surface on one side. And this optical system has the resolution of the characteristics that the MTF value is 0.40 at the line width of 29lp/mm and the MTF value is 0.25 at the line width of 20lp/mm. This optical system is considered to have the capability to be applied to the thermal imaging camera for MWIR using the $206{\times}156$ array infrared detector of $25{\mu}m$ pixels and the $320{\times}240$ array infrared detector of $17{\mu}m$ pixels.
본 연구는 초점거리가 24mm 인, 대기투과 특성이 좋은 $3{\sim}5{\mu}m$ 파장대역의 적외선의 상을 결상할 수 있는 렌즈계의 설계 개발에 관한 것이다. 설계는 상용 설계 프로그램인 CodeV를 사용하였고, 색수차, 구면수차 및 왜곡 제거에 가중치를 가지는 최적화를 진행하였다. 설계되어진 렌즈계는 Si와 Ge로 구성된 2매의 렌즈로 이루어져 있는데, 각각의 렌즈는 한 면이 비구면으로 이루어져 있다. 그리고 이 광학계는 선폭 20lp/mm에서는 MTF값이 0.40, 선폭 29lp/mm에서는 MTF값이 0.25인 특성의 분해능을 갖게 되었다. 이 광학계는 $25{\mu}m$ pixel의 $206{\times}156$ 어레이 및 $17{\mu}m$ pixel의 $320{\times}240$ 어레이 적외선 검출소자를 사용하는 MWIR용 열화상 카메라에 적용할 수 있는 성능을 가진 것으로 판단된다.